摘要：随着现代科学技术的发展，企业对生产系统自动化控制程度的要求不断提到，控制过程中要求更加安全可靠，功能更加齐全，需要对设备运行过程信息集中监测，实时存取，自动分析，以便于实施最佳的运行控制方案。燃气-蒸汽联合循环电厂的压缩空气主要分为燃机控制用气和工艺用气，此技术的运用，符合电厂自动化控制的发展趋势。
关键词：空压机；变频；全自动；运行
1、项目背景及概况
在变频调速节能技术中，出现电动机转速变化的情况，就很可能导致空压机中的气压变得紊乱，继而产生气压波动的情况，容易影响到空压机在运行状态中的效率，时间一段便会出现安全隐患问题。再加上空压机本身就存在着构造复杂的特征，在行业生产的过程中也经常会出现空气压力泄露的情况，都应当通过节能技术的优化来进行改善，继而提升空压机在运行过程中的效率，逐步实现产业的节能可持续化发展。
燃气-蒸汽联合循环电厂的压缩空气主要分为燃机控制用气和工艺用气。控制用气主要用于全厂启动阀门、燃机振动探头、燃机点火装置、盘车装置、氢气干燥装置、预作用灭火系统、烟气监测装置、发电机气体置换等。工艺用气主要用于机组检修用气、燃机吹扫冷却用气等。
嘉节燃气热电空压机为上海BOGE生产，一共为4台设备，空压机配置380VAC普通三相异步电动机，额定电流237.2A，额定功率132KW，额定转速2945R/MIN。空压机配置为工频运行模式，#1、#2空压机后由工频空压机改造为变频空压机。改造后，空压机群全工况全自动化控制，达到可靠、节能、经济的目的。
2、空压机运行模式及问题描述
#3、#4空压机配置工频运行模式，通过加载电磁阀完成加载与卸载，出力大小不可调节，当空压机出口压力高于卸载压力时，空压机卸载，电机空载运行，运行电流50A左右；此时母管压力快速下降，空压机在出口压力低于加载压力时，加载电磁阀动作，空压机加载运行，运行电流最大190A左右，每次加载7-10分钟，卸载至加载间隔时间在10S左右。自压缩空气系统调试运行至今，因加载电磁阀的频繁动作导致其寿命缩短，多次更换空压机加载电磁阀，影响空压机的安全运行。
#1、#2空压机采用变频器控制方式，系统的负荷不再依靠加载电磁阀来完成，而是通过变频器的无级调速来完成。当负荷变大的时候，也就是需要供气量大的时候，变频器会根据系统的设定的值进行调速，增加输出频率，来满足系统需要供气量大的要求，反之，当供气量减小的时候，变频器自动的减小转速，来满足系统负荷需求减小的需求，采用变频器控制后，系统可以进行无级调速，且空压机也不需要进行频繁加卸载，保护了机械、电气及控制设备，提高空压机系统的安全可靠性，同时还有一定的节能效果。
空压机变频改造后，原控制逻辑#1、#2空压机投联锁互为备用，当需大量用压缩空气时，空压机出口母管压力降低，备用变频空压机联起后变频自动加出力，当用气量继续保持大流量时，变频经常自动加载至100%，空压机出口温度上升至130℃即跳闸温度，如中间过程无人为干预，极易造成运行中的两台变频空压机均过载跳闸。
3、空压机变频全自动化控制机运行优化
在机组“二拖一”正常运行时，启动一台空压机就能满足全厂对压缩空气的需要。也就是说，在#1、#2空压机变频改造后，启动一台变频空压机既经济节能又可以满足运行需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是变频空压机在变工况特别是需要大量压缩空气时，容易引起过载跳闸，因此对空压机控制逻辑进行了如下优化：
（1）#1空压机联锁条件：
#1和#2空压机不投联锁时，#3、#4空压机同时跳闸，则#1空压机硬联锁直接启动（不投备用情况下）。
（2）#2空压机联锁条件：
#3、#4空压机同时跳闸，#1空压机未启动，则延时3S,#2空压机硬联锁直接启动（不投备用情况下）。
（3）#3空压机联锁条件：
#3空压机备用1投入情况下，发生下列任一条件，联锁启动：1）、压缩空气母管压力≤0.72MPa；2）、#1、#2空压机跳闸（即运行的变频空压机跳闸，无论#1还是#2）；3）、#4空压机跳闸。
#3空压机备用2投入情况下，发生下列任一条件，联锁启动：1）、压缩空气母管压力≤0.7MPa；2）、#4空压机投入备用1，联锁启动失败,延时5S。
（4）#4空压机联锁条件：
#4空压机备用1投入情况下，发生下列任一条件，联锁启动：1）、压缩空气母管压力≤0.72MPa；2）、#1、#2空压机跳闸（即运行的变频空压机跳闸，无论#1还是#2；3）、#3空压机跳闸。
（5）#4空压机备用2投入情况下，发生下列任一条件，联锁启动：1）、压缩空气母管压力≤0.7MPa；2）、#3空压机投入备用1，联锁启动失败，延时5S。
此外，在#1、#2空压机联锁启动后，变频自动加载至60%，可根据实际情况，调整压力或投入自动，#1、#2两台变频空压机不同时运行。空压机减出力时，最低减至50%，防止空压机在减载过程中空压机过载跳闸；空压机加载时，最多加载至90%，防止空压机出口温度上升至跳闸温度引起跳闸。
4、可靠性及经济性分析
空压机变频改造前，机组运行时需两台空压机运行，且由于频繁加卸载，导致频繁更换电磁阀；改造后，机组运行中启动一台空压机，使加载电磁阀一直处于加载状态，通过PID调节变频器指令控制压缩空气母管压力，保证在机组正常运行时的用气量。运行至今未对加载电磁阀进行更换，而且可以保证空压机更好的保护了机械、电气及控制设备，提高空压机系统的安全可靠性，降低加载电磁阀更换频率可节省8.4万，同时每年可节约厂用电32万度，按每度电0.67元算，可节约21.44万元。
5、效益及推广
本文针对变频空压机在运行中的不足，通过逻辑优化，在变频空压机加载或者减载过程中，合理地避免了空压机的快速减载造成的变频器过流跳闸和加载时空压机出口温度上升跳闸温度引起空压机跳闸故障的发生，实现了空压机群全工况全自动化控制，达到可靠、节能、经济的目的，提高了空压机系统的安全可靠性、确保了机组正常发电及供热。
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[3]汤瑜杰，金光范，王立军，等.空压机远程控制系统在节能优化方面的应用[J].纸和造纸，2017，36（5）：18-21.
论文作者:王铖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/12
标签：空压机论文; 联锁论文; 压缩空气论文; 加载论文; 压力论文; 电磁阀论文; 变频器论文; 《基层建设》2018年第25期论文;