隨著石油化工裝置向大型化發(fā)展，大功率壓縮機普遍應(yīng)用于有壓縮工藝要求的生產(chǎn)裝置中。由于生產(chǎn)負荷往往會在一定范圍內(nèi)變動，因此壓縮機的功率在通常情況下相對于生產(chǎn)負荷有一定的余量，而且可能出現(xiàn)在較長時間或時期內(nèi)余量較大的情況。在這種情況下，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式是將多余的壓縮氣體通過旁路返回壓縮機入口，這種調(diào)節(jié)方式大大浪費了壓縮機的生產(chǎn)能力，白白耗費了較多的電能與冷卻水。高橋石化分公司煉油事業(yè)部經(jīng)過充分的市場調(diào)研和技術(shù)創(chuàng)新，應(yīng)用賀爾碧格的Hydrocom技術(shù)對單臺機的氣量調(diào)節(jié)方式進行改進，即應(yīng)用管網(wǎng)將同類壓縮機組合成機群進行改進，大大減少了壓縮機的無用功，取得了很好的節(jié)能效果。

　　1在加氫裂化新氫壓縮機C機組上使用賀爾碧格的Hydrocom技術(shù)加氫裂化裝置原設(shè)計有3臺往復(fù)式新氫壓縮機K3101A/B/C（技術(shù)參數(shù)見表1），正常生產(chǎn)時開二備一，根據(jù)壓縮機硬件情況（AB機組為美國Dresser-rand進口機組，C機組是國產(chǎn)機組），AB機組中1臺滿負荷運行，C機組根據(jù)生產(chǎn)負荷需要調(diào)節(jié)，實際使用負荷在額定負荷的40%75%之間波動，生產(chǎn)能力過剩量很大。采用常用的旁路調(diào)節(jié)法進行調(diào)節(jié)，經(jīng)過三級壓縮的富余氫氣經(jīng)旁路控制閥節(jié)流，再經(jīng)水冷器冷卻后返回到機組一級入口罐，從而實現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，如此循環(huán)往復(fù)。該調(diào)節(jié)84機電一體化12010.12方式浪費了大量的電能，并耗用較多的循環(huán)水，非常不合理。

　　表1加氫裂化裝置技術(shù)參數(shù)表設(shè)備規(guī)格型號各級吸/排氣壓力（MPa）流量m3/h電機功率（kw）續(xù)表1.1技術(shù)改造方案原理在C機上安裝賀爾碧格的氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)Hydrocom，使用機電一體化技術(shù)，采用一套智能電液執(zhí)行機構(gòu)控制進氣閥的關(guān)閉時間，讓壓縮機只壓縮需要的氣體量，使富余的氣體在壓縮行程的起始階段回流到進氣腔內(nèi)，省去較多的無用功，從而達到節(jié)能的目的。該系統(tǒng)投用后，將徹底關(guān)閉返回旁路，壓縮機的做功過程如所不。A-B-C-D-A為原設(shè)計的做功過程，技術(shù)改進后，做功過程變成入-B-C-F-E-A，C-F階段即為富余氫氣通過Hydrocom系統(tǒng)控制延遲關(guān)閉的氣閥返回了進氣腔，壓縮機僅僅作了很少的功，從圖中可以看到CDEF包含的面積就是節(jié)約的功。

　　1.2改造實施2009年3月利用裝置臨時停車機會，歷時三天，投資300萬元，安裝了如表2配置的Hydrocom系統(tǒng)，系統(tǒng)原理如所示。

　　表2Hydrocom系統(tǒng)參數(shù)表接口中樞指令，壓縮機Hydrocom系統(tǒng)現(xiàn)場控制中心智能執(zhí)行機構(gòu)由HU提供液壓動力，CIU進行實時控制，實現(xiàn)汽閥按需要延遲關(guān)閉液壓油站液壓動力系統(tǒng)上死點傳感器傳遞活塞在汽缸中的位置服務(wù)單元基于Windows的分析診斷平臺生產(chǎn)裝置控制系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)中的PID調(diào)節(jié)器根據(jù)壓縮機三級排氣壓力和級間信號輸出4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號，CR接到DCS發(fā)出的電信號轉(zhuǎn)化為一、二、三級執(zhí)行器的控制信號，本次改造在原裝置F0XB0R0公司的I/A控制系統(tǒng)中根據(jù)Hydrocom控制要求增加部分卡件Hydrocom系統(tǒng)原理。3效果檢測系統(tǒng)投用后，采集了加氫裂化裝置正常情況下130t/h生產(chǎn)負荷的壓縮機電流數(shù)據(jù)，此時C機負荷在70%附近波動，其數(shù)據(jù)如表3所示。

　　2010.121機電一體化明表3壓縮機電流數(shù)據(jù)日期A機電流（A）c機電流（A）日期A機電流（A）C機電流（A）平均從采集的數(shù)據(jù)來看，使用Hydrocom系統(tǒng)后，電流平均下降100A，降幅約40%.裝置運行一年多來，壓縮機電流下降數(shù)據(jù)基本在此范圍內(nèi)。節(jié)能效果==1. =374萬元/年由此可見，節(jié)能效果非常明顯。同時實現(xiàn)了壓縮機0-100%負荷的無級可調(diào)，降低了機組人員勞動強度，使裝置操作調(diào)整更平穩(wěn)。因此此次技改工作很成功。

　　2組建8.0MPa新氫管網(wǎng)，壓縮機由單臺控制改進為機群控制在原設(shè)計中，作業(yè)五區(qū)生產(chǎn)單元300萬噸柴油加氫裝置、80萬噸汽柴油加氫裝置、100萬噸蠟油加氫裝置各有兩臺新氫壓縮機，壓縮機數(shù)據(jù)見表4，運行方式為一開一備，實際運行時每套裝置的新氫壓縮機都有一定的富余量，各裝置長期靠調(diào)節(jié)各自的返回量來滿足生產(chǎn)要求，能耗浪費巨大（特別是柴油加氫），存在較大的節(jié)能潛力。

　　表4壓縮機數(shù)據(jù)列表裝置名稱壓縮機型、數(shù)量出口排量m3/h正常耗氫量m3/h 100萬噸蠟油加氫80萬噸汽柴油加氫1臺300萬噸柴油加氫總耗氫量2.1技術(shù)改造方案原理效果檢測三套裝置地理位置接近，新氫系統(tǒng)壓力均為7.2MPa.經(jīng)過技術(shù)論證，將三套裝置的6臺新氫壓縮機組合成機群控制，將6臺壓縮機出口連成8.0MPa新氫管網(wǎng)，以柴油加氫系統(tǒng)壓力作為管網(wǎng)壓力控制值，利用原有裝置的DCS來實現(xiàn)控制。DCS根據(jù)系統(tǒng)壓力的高低調(diào)節(jié)柴油加氫壓縮機的返回量?？刂品桨父淖兒螅恍柽\行1臺柴油加氫新氫壓縮機和另外兩套裝置中的任1臺新氫壓縮機，就能滿足總數(shù)為44000m3/h的生產(chǎn)需要。

　　2.2方案實施8.0MPa新氫管網(wǎng)，利用原柴油加氫DCS控制壓力，停用另外兩套裝置壓縮機的返回控制，關(guān)閉末級返回回路。

　　采用機群管理以后，基本停用了蠟油加氫壓縮機。

　　節(jié)約的電能為1117kW/h，實現(xiàn)經(jīng)濟效益=1117kW/hx8000h/yx05元/kW=446.8萬元/年。3結(jié)語兩個節(jié)能改進項目都非常成功，投用后裝置運行平穩(wěn)，具有推廣使用價值，但Hydrocom投資費用偏高，制約了該技術(shù)的推廣使用。在后面一個改造方案中，壓縮機仍有一定的返回量，但回收價值與設(shè)備投資的比例制約了該技術(shù)的應(yīng)用。

　　壓縮機組群管理是一個很好的創(chuàng)新，是立足于生產(chǎn)裝置更高一個層次的節(jié)能方法。原設(shè)計的生產(chǎn)裝置，有許多節(jié)能潛力可挖，有待于我們技術(shù)人員更好地掌握先進科學(xué)技術(shù)，發(fā)揮主觀能動性，進行技術(shù)改進與創(chuàng)新。

　　86機電一體化2010.12