[發明專利]一種用于PS法穩定空壓機出口壓力的自動控制方法

有效

• 申請號: 201210467757.2
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102996421A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 朱芬梅;陳友文;周雙喜;孫宏偉;于飛;吳正峰;安飛鵬;陳化川
• 申請（專利權）人: 甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

技術領域

本發明涉及冶金行業空壓機出口壓力的控制方法，尤其涉及一種用于PS法穩定空壓機出口壓力的自動控制方法。

背景技術

目前，大多數制氧企業利用的制氧原理為深度冷凍空氣分離法(深冷法)。空氣中的主要組成成分是氧氣和氮氣及少量氬氣，利用其三者沸點的不同，即采用低溫技術從空氣中分離氧、氮及氬氣體。首先原料空氣經自潔式空氣過濾器除塵后進入空壓機，經過三級壓縮，兩段冷卻，出口壓力升至≤0.57MPa，經過氮水預冷系統，空氣被冷卻到17℃后出空冷塔進入分子篩吸附系統。在分子篩吸附系統中空氣自下而上通過分子篩吸附器，空氣中所含的少量水分、二氧化碳、碳氫化合物等氣體和灰塵等固體雜質被相繼吸附干凈，凈化后的空氣進入冷箱進行精餾。

分子篩吸附器是成對交替使用的，一只工作時另一只被再生。當分子篩再生時分五步進行，分別為卸壓、加熱、冷吹、充壓和切換。當分子篩運行至充壓階段，充壓電磁閥得電自動打開，此時空壓機排氣量增多，出口壓力降低，影響到空氣進精餾塔的壓力，進而對精餾塔的精餾工況產生影響。

由于在采用PS（Pressure?Supply?System）法之前空壓機出口壓力在檢測到異常的情況下都是人為進行干預或操作，往往由于操作不及時或不夠精準而導致空氣進入精餾塔后引起工況不穩的問題發生，嚴重時甚至會直接導致喘振的發生而停車。

為了確保空氣在分子篩充壓階段進入精餾塔的壓力平穩正常，需要對空壓機出口壓力調節器進行自動補償，即本發明下面要提到的PS（Pressure?Supply?System）法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種確保空氣進入精餾塔時工況的穩定和可靠的用于PS法穩定空壓機出口壓力的自動控制方法。

為解決上述問題，本發明所述的一種用于PS法穩定空壓機出口壓力的自動控制方法，包括以下步驟：

⑴在DCS控制器中，增加模擬量輸入AI模塊與輸出AO模塊；在所述DCS控制器中設計一個判斷壓力的FLAG標志塊PICA1044；在所述DCS控制器中設計一個順序控制功能塊；在所述DCS控制器中設計一個計時功能塊CM，在所述計時功能塊CM中應用9個TIMER計時器，每個計時器計時設定為60s，并應用5個賦值塊作為數據賦值，每個賦值塊設定值為0.01?MPa；

⑵與空壓機出口壓力調節閥相連的PID調節控制器中設有與一級導葉和二級導葉相連的出口壓力控制器Ⅰ及與放空閥和二級導葉相連的出口壓力控制器Ⅱ；所述出口壓力控制器Ⅰ與所述出口壓力控制器Ⅱ之間為串級調節方式；所述一級導葉與所述二級導葉為比例換算關系；

⑶分子篩充壓階段流程：

分子篩再生時分別經卸壓8分鐘、-5~-4℃加熱100分鐘、110~130℃冷吹110分鐘后，當分子篩溫度值達到底限報警時進入充壓，此時充壓總管電磁閥、充壓出口電磁閥、充壓入口電磁閥打到程序模式，判斷所述充壓總管電磁閥打開，所述充壓出口電磁閥、所述充壓入口電磁閥關閉，給壓力所述PICA1044標志塊賦值為1，充壓電磁閥開始充壓，充壓22分鐘后判斷分子篩壓差值小于等于8.0Kpa，結束充壓步驟；并同時觸發所述DCS控制器中空壓機出口壓力補償時序；

⑷空壓機出口壓力自動補償計時回路流程：

啟動所述TIMER計時器，按照順序每隔60秒提高空壓機出口壓力調節閥設定值0.01MPa，控制經歷5分鐘，共計提高0.05?MPa，此時空壓機出口壓力值達到工況要求，之后再每隔60秒逐步降低0.01MPa,?進行5分鐘，壓力恢復至最初狀態結束，確保下一動作周期開始時壓力穩定正常，整個程序共計運行10分鐘；

⑸空壓機出口壓力調節閥控制流程：

將空壓機出口壓力分別送入所述AI模塊分別作為所述出口壓力控制器Ⅰ、所述壓力控制器Ⅱ的過程值，當實際排氣壓力低于所述出口壓力控制器Ⅰ、所述壓力控制器Ⅱ設定的壓力時，經過所述PID調節控制器運算后，輸出的控制信號不斷增大，按一級導葉、二級導葉比例換算關系，通過所述AO模板控制一級導葉、二級導葉閥的打開開度；當實際排氣壓力大于所述出口壓力控制器Ⅰ、所述壓力控制器Ⅱ設定的壓力時，經過所述PID調節控制器運算后，輸出的控制信號不斷減小，按一級導葉、二級導葉比例換算關系，通過所述AO模板控制一級導葉、二級導葉閥的關閉。

所述步驟⑵中出口壓力控制器Ⅱ的設定值比所述出口壓力控制器Ⅰ的設定值大0.3KPa。

本發明與現有技術相比具有以下優點：