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引言：乙烯装置甲烷化制冷压缩机是高转速电机驱动的离心式压缩机。压缩机防喘振控制是压缩机稳定运行的关键。压缩机防喘振控制采用CCC+防喘振控制器。本文简要介绍了CCC+防喘振控制器的工作原理、控制方式及应用效果。
引言
对乙烯装置来说，原有两台往复式甲烷化压缩机运行时，冷箱压差增加较快，每半年清洗一次冷箱。离心式压缩机的投用解决了冷箱压差增大的问题，使清洗周期大大延长，解决了运行瓶颈。离心式压缩机是美国Sundyne公司产品，其防喘振控制采用美国CCC（Copressor Controls Corporation）公司3系列加强型防喘振控制器UIC800。
一、UIC800防喘振控制器工作原理
1.1 防喘振控制的目标
压缩机防喘振控制系统的控制目标如下：1.保护压缩机，防止压缩机因喘振造成损坏，并且在节省能耗的基础上，防止系统运行效率和负荷波动。2.把所选的工艺限定变量维持在安全区域可以接受的范围内。为了达到这个目的，防喘振控制器把一个循环阀放置于一定位置以保证入口流量在最小安全线上。
1.2 喘振控制曲线
压缩机发生喘振时的具体现象、条件以及保护压缩机的方法，在压缩机喘振控制曲线图上能很好地表现出来，该图中纵坐标为多变压头Hp（压缩比的函数），横坐标为入口流量的平方QS2。喘振控制器的任务是保证工作点在防喘振控制曲线的右边。通过打开防喘振控制阀使足够的气体返回到入口，以维持所需的最小流量。
二、防喘振控制方式
2.1 防喘振控制算法
为了防止压缩机喘振，又要少打循环量，防喘振控制器必须正确的确定压缩机工作点离喘振极限有多近。UIC800控制器中引入一个多变函数SS来计算喘振的接近值。Ss是图1-1中两条曲线的斜率比，一条是原点与工作点的连线，一条是原点与喘振极限曲线的连线。 当工作点在喘振极限曲线上时，Ss为1；当工作点位于喘振区时，Ss大于1；当工作点位于工作区时，Ss小于1。由于系统的动态特性是很慢的，必须在工作点到达SLL前，这个控制功能就起作用。因此必须加入一个安全裕度的宽度b，用S来定义安全区域：S = Ss + b ，即图1-1中的喘振控制曲线（SCL），这样控制器就可以提前控制防喘振阀，防止喘振的发生。于是当工作点位于喘振控制曲线时，S为1；当工作点位于喘振控制区时，S大于1。
2.2 具体控制方式介绍
喘振检测：多种检测方式—1.偏差值DEV达到喘振实验的极限值。2.在压力波动的延迟时间里，流量快速变化，压力也跟着快速变化；在流量波动的延迟时间里，压力快速变化，力量也跟着快速变化。3.流量和压力都快速变化。4.仅流量快速变化。5.仅压力快速变化。
安全裕度计算：喘振极限曲线与喘振控制曲线之间的区域宽度用b来表示。b=b1+n*b2+b3*TdO*dS/dt 其中 b1为固定值，SLL与SCL的初始化距离；n为喘振次数，每喘振一次，安全裕度增加b2；b3*TdO*dS/dt为偏差响应，当控制点的速度接近SCL过快时，偏差响应为正，安全裕度增加，以保证压缩机运行的安全性。
RT（快开）控制：当工作点向左移动越过快开线（RTL）时，通过阶跃响应快开防喘振阀，使工作点快速离开喘振区。
故障策略：当负责信号输入的变送器故障时，为保证连续的防喘振控制，控制器中设置了故障策略功能。当入口流量测量仪表故障时，为防止误动作打开放喘振阀，保持之前的正常值，此时极限控制将不起作用，直到仪表处理正常。
结束语
综上所述，美国CCC+防喘振控制器在控制算法及功能上是非常先进的，保证了高转速离心式压缩机组的正常运行。
参考文献
[1]3系列增强型防喘振控制器，Compressor Controls Corporation，2000.
[2]合龙，张瑞研.离心式压缩机防喘振研究[J].压缩机技术，2009.
[3]荐保志.离心式压缩机喘振分析及解决措施[J].中小企业管理与科技，2009.
（作者单位：陕西长青能源化工有限公司）
引言
对乙烯装置来说，原有两台往复式甲烷化压缩机运行时，冷箱压差增加较快，每半年清洗一次冷箱。离心式压缩机的投用解决了冷箱压差增大的问题，使清洗周期大大延长，解决了运行瓶颈。离心式压缩机是美国Sundyne公司产品，其防喘振控制采用美国CCC（Copressor Controls Corporation）公司3系列加强型防喘振控制器UIC800。
一、UIC800防喘振控制器工作原理
1.1 防喘振控制的目标
压缩机防喘振控制系统的控制目标如下：1.保护压缩机，防止压缩机因喘振造成损坏，并且在节省能耗的基础上，防止系统运行效率和负荷波动。2.把所选的工艺限定变量维持在安全区域可以接受的范围内。为了达到这个目的，防喘振控制器把一个循环阀放置于一定位置以保证入口流量在最小安全线上。
1.2 喘振控制曲线
压缩机发生喘振时的具体现象、条件以及保护压缩机的方法，在压缩机喘振控制曲线图上能很好地表现出来，该图中纵坐标为多变压头Hp（压缩比的函数），横坐标为入口流量的平方QS2。喘振控制器的任务是保证工作点在防喘振控制曲线的右边。通过打开防喘振控制阀使足够的气体返回到入口，以维持所需的最小流量。
二、防喘振控制方式
2.1 防喘振控制算法
为了防止压缩机喘振，又要少打循环量，防喘振控制器必须正确的确定压缩机工作点离喘振极限有多近。UIC800控制器中引入一个多变函数SS来计算喘振的接近值。Ss是图1-1中两条曲线的斜率比，一条是原点与工作点的连线，一条是原点与喘振极限曲线的连线。 当工作点在喘振极限曲线上时，Ss为1；当工作点位于喘振区时，Ss大于1；当工作点位于工作区时，Ss小于1。由于系统的动态特性是很慢的，必须在工作点到达SLL前，这个控制功能就起作用。因此必须加入一个安全裕度的宽度b，用S来定义安全区域：S = Ss + b ，即图1-1中的喘振控制曲线（SCL），这样控制器就可以提前控制防喘振阀，防止喘振的发生。于是当工作点位于喘振控制曲线时，S为1；当工作点位于喘振控制区时，S大于1。
2.2 具体控制方式介绍
喘振检测：多种检测方式—1.偏差值DEV达到喘振实验的极限值。2.在压力波动的延迟时间里，流量快速变化，压力也跟着快速变化；在流量波动的延迟时间里，压力快速变化，力量也跟着快速变化。3.流量和压力都快速变化。4.仅流量快速变化。5.仅压力快速变化。
安全裕度计算：喘振极限曲线与喘振控制曲线之间的区域宽度用b来表示。b=b1+n*b2+b3*TdO*dS/dt 其中 b1为固定值，SLL与SCL的初始化距离；n为喘振次数，每喘振一次，安全裕度增加b2；b3*TdO*dS/dt为偏差响应，当控制点的速度接近SCL过快时，偏差响应为正，安全裕度增加，以保证压缩机运行的安全性。
RT（快开）控制：当工作点向左移动越过快开线（RTL）时，通过阶跃响应快开防喘振阀，使工作点快速离开喘振区。
故障策略：当负责信号输入的变送器故障时，为保证连续的防喘振控制，控制器中设置了故障策略功能。当入口流量测量仪表故障时，为防止误动作打开放喘振阀，保持之前的正常值，此时极限控制将不起作用，直到仪表处理正常。
结束语
综上所述，美国CCC+防喘振控制器在控制算法及功能上是非常先进的，保证了高转速离心式压缩机组的正常运行。
参考文献
[1]3系列增强型防喘振控制器，Compressor Controls Corporation，2000.
[2]合龙，张瑞研.离心式压缩机防喘振研究[J].压缩机技术，2009.
[3]荐保志.离心式压缩机喘振分析及解决措施[J].中小企业管理与科技，2009.
（作者单位：陕西长青能源化工有限公司）