李天壽 徐潔 劉虎 王國慶（烏魯木齊石化公司煉油廠，新疆 烏魯木齊 830019）

往復(fù)式壓縮機氣量通常采用的是全行程壓開進氣閥加上旁通閥配合的粗略的有級調(diào)節(jié)方法，這種方法安全性、經(jīng)濟性差，造成能源的巨大浪費；如果采用大功率電動機變頻器來調(diào)節(jié)流量則存在價格昂貴，可變余隙腔調(diào)節(jié)響應(yīng)速度慢、可靠性較差且需要較多的人工干涉，賀爾碧格公司開發(fā)生產(chǎn)的Hydro?COM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過智能化的液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)，可以快速、精準(zhǔn)地控制氣體的壓力和流量來實現(xiàn)氣量理論上0%-100%的連續(xù)調(diào)節(jié)，從而有效的解決了往復(fù)式壓縮機流量調(diào)節(jié)的難題。

1 HydroCOM工作原理

HydroCOM的工作原理是通過即時處理壓縮機運行過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將信號反饋至執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)電子模塊，通過液壓執(zhí)行器來實時控制進氣閥的開啟與關(guān)閉時間，實現(xiàn)壓縮機排氣量0－100%全行程范圍的調(diào)節(jié)，同時運用了“回流省功”原理通過將進氣閥的關(guān)閉延遲使多余部分氣體未經(jīng)壓縮而重新返回到進氣總管，在壓縮的循環(huán)過程中只壓縮需要壓縮的氣量來達到節(jié)能的效果。

2 HydroCOM系統(tǒng)在150萬噸/年蠟油加氫裝置的應(yīng)用及效果

2.1 HydroCOM系統(tǒng)投用后壓縮機的運行工況對比

HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)于2013年首次在烏石化150萬噸/年蠟油加氫裝置應(yīng)用，蠟油加氫裝置共計有2臺氫氣壓縮機（一投一備），為四列三級壓縮的對稱平衡型往復(fù)式壓縮機，使用高壓電機驅(qū)動，其中A機采用HydroCOM系統(tǒng)進行氣量調(diào)節(jié)，B機采用電磁閥控制的氣動卸荷器進行氣量調(diào)節(jié)，設(shè)0、50、100%三擋，由于2臺壓縮機采用不同的流量控制方式，也使得機組的運行工況出現(xiàn)了很大的差別。

壓縮機K101/B運行時，壓縮機的流量是通過卸荷器頂開吸氣閥來控制，當(dāng)卸荷器的檔位置于50%時壓縮機輸送的流量無法滿足正常的工藝需求，此時只能將卸荷器的檔位調(diào)高至100%，這時壓縮機處于滿負(fù)荷工作的狀態(tài)，壓縮機輸出的氣量遠遠超出工藝需要，因此多余的氣體只能通過壓縮機出口的旁通線又被送回壓縮機入口的氣體緩沖罐內(nèi)。通常壓縮機出口旁通線上的控制閥開度在50%以上，從控制閥的開度就可以很直接的看出大量的氣體被重復(fù)循環(huán)壓縮，那么機組的效能必然大大降低而電能則被白白浪費；而K101/A壓縮機所采用的Hy?droCOM系統(tǒng)可以在在0－100%之間進行氣量無級調(diào)節(jié)，通過輸入期望的壓力值就能便捷的將壓縮機的流量控制在需要的范圍內(nèi)，一般情況下壓縮機入口流量調(diào)節(jié)器的開度只需要控制在65%-70%左右時壓縮機輸送的氣體量就可以完全滿足正常生產(chǎn)需求；正是由于2臺壓縮機氣量的控制方式不同，有效的解決了壓縮機必須處于滿負(fù)荷的狀態(tài)才能保證正常氣體需求量的弊端，壓縮機負(fù)荷的變化使得驅(qū)動電機的負(fù)荷也相應(yīng)變化。通過實際情況可以看出采用的HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的A機在運行時所消耗的電流明顯低于B機，而電機負(fù)荷的差異也使得電機定子的溫度、電機電流、壓縮機軸承溫度等參數(shù)也出現(xiàn)了明顯的差別。

2.2 HydroCOM系統(tǒng)投用后的節(jié)能效果

壓縮機裝備HydroCOM系統(tǒng)后，僅對所需要的氣量進行壓縮的特性，帶來的效果就是能夠最大限度的節(jié)約能源。通過上面的運行參數(shù)表的對比可以看出壓縮機K101A運行時每小時比K101B節(jié)約80A的高壓電，按一年8400小時來計算所節(jié)約的電費如下：

節(jié)約的電費＝電流×電壓×使用小時數(shù)×單價

＝ 80×6000/1000×0.24×8400

＝96.768萬元

可見僅從節(jié)能的角度來看，實施HydroCOM系統(tǒng)所能帶來的經(jīng)濟效益是非常可觀的，能夠為企業(yè)極大的降低生產(chǎn)成本。

3 結(jié)語

HydroCOM系統(tǒng)是一種簡單高效的往復(fù)式壓縮機流量調(diào)節(jié)方式，通過先進的控制理論和機電技術(shù)HydroCOM系統(tǒng)具有極高的控制動態(tài)特性，可以根據(jù)不同的操作要求精確的控制壓縮機各級的狀態(tài)參數(shù)，高度集成的自動化系統(tǒng)使得壓縮機的控制更趨合理，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機的平穩(wěn)啟動、平穩(wěn)加載、無沖擊切換及平穩(wěn)停機等操作，同時HydroCOM系統(tǒng)通過精確的控制氣量能夠最大限度的節(jié)約能源有效降低生產(chǎn)成本。HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)HydroCOM系統(tǒng)還具備較高的安全保障性，當(dāng)Hy?droCOM的安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)檢測到無法正常運行的信號后，則會自動將HydroCOM系統(tǒng)切除使壓縮機恢復(fù)到原旁通控制下工作，壓縮機無需停機，當(dāng)故障排除后在壓縮機運轉(zhuǎn)的情況下HydroCOM可重新投入使用，整個操作過程簡單易行，這樣也可以最大限度地保證生產(chǎn)裝置的安全運行。

通過HydroCOM在150萬噸/年蠟油加氫裝置的實際應(yīng)用，在開停機、切換操作、節(jié)能等方面均達到了預(yù)期目的，保障了機組的安全平穩(wěn)運行。

[1]李木林.大型往復(fù)式壓縮機無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)化分析[D].杭州：浙江大學(xué),2013.

[2]王佰亞,劉文彬,方舟.HydroCOM無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)在往復(fù)壓縮機上的應(yīng)用[J].新技術(shù)新工藝,2014(12):109-114.