大乙烯裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原

理及其使用

张昊

（天津石化公司烯烃部，天津300270）

摘要：对天津100万吨/年乙烯装置裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原理及其应用详细的描述。

关键词：裂解气压缩机汽轮机、调节系统、控制系统

天津100万吨/年乙烯装置裂解气压缩机系统是目前同行业乙烯装置中最大的一套，而且采用国产设备，压缩机和汽轮机分别由沈阳鼓风机厂和杭州汽轮机厂制造，也体现了我国制造业的最高水平。其中杭州汽轮机厂制造的汽轮机产品代号为T7388，产品型号为EHNKS63/80/72，是高进汽参数抽汽凝汽式汽轮机，其性能参数如下： 参数 功率 工 kW 况 额定 正常 能力 61853 50202 62000 进汽 转速 r/min 压力 MPaA 10.7 温度 ℃ 510 流量 t/h 428 392.2 428.4 压力 MPaA 3.85 流量 t/h 259.9 259.9 259.9 压力 MPa(a) 0.0135 抽汽 排汽 4248 4125 4234 汽轮机转速 r/min 最大连续：4460 调速范围：3398～4460 危急保安器动作： 电超速脱扣：4906

被驱动机最大连续转速：4460 r/min 转速调节：

该调节系统适合用于带抽汽压力调节、驱动压缩机的汽轮机，它的主要功能是对汽轮机的抽汽压力进行调节，并能根据需要对功率进行调节。转速调节回路是汽轮机调节系统的基本环节，该回路主要由转速传感器（713、715）、

压力变送器（161）、数字式调速器（1310）、电液转换器I/H（1742、1743）、油动机（1910、1911）和调节汽阀(0801、0802)组成。数字式调速器接受来自二个转速传感器变送的汽轮机转速信号，将接收到的转速信号与转速设定值进行比较后输出4-20mA 的电信号给电液转换器，再经电液转换器转换成二次油压，二次油经油动机操纵调节汽阀。数字式调速器的转速设定值接受外部信号控制，即实现转速远程调节。 启动系统：

启动系统与转速调节回路有密切的联系，它由启动阀(1830、1839)和速关阀(2301、2302)组成。启动阀仅用于开启速关阀。速关组合件具有远程自动或手动停机、速关阀试验活动功能。速关阀上的行程开关（ZS587、ZS589）联锁，只有当速关阀完全开启后，才允许投入，冲转汽轮机。汽轮机的启动（冲转）、升速、降速和投自动（转速遥控）等操作均可在数字式调速器的前面板上完成，也可在远控操作板（中控室或就地仪表板）上进行。 抽汽调节：

抽汽压力调节回路隶属于汽轮机调节系统。数字式调速器接受来自压力变送器（161）的4-20mA 电信号，并按抽汽量调节要求输出相应的4-20mA 电信号给电液转换器，后者输出与输入信号成比例的二次油，使高、低压缸调节汽阀的开度反向按比例变化，从而引起抽汽变化，直至蒸汽流量与需要量相适应为止。 保护装置：

电磁阀(2225、2226、2227)冗余配置的先导电磁阀是速关组合件的组成部分。电磁阀接受到各种外部综合停机信号后,立即切断速关油路,使速关阀关闭。手动停机阀（2274）也是速关组合件的组成部分，用于就地手动紧急停机。电磁阀(2228) 用于控制抽汽速关阀（2353）的开启和停机。当机组负荷下降到一定数值或速关油切断时,它们产生相应动作,切断汽轮机与抽汽管网之间的通路。

2/3 电子超速保护用于汽轮机超速停机。 试验和监视装置： 试验和监视装置包括:

试验装置(1845)，用于在汽轮机带负荷运转时检验速关阀。

电子转速表(727)。 许用试验油压计算用值: A=0.1893MPa B=0.724

二、汽轮机调节系统简介

汽轮机调节系统是由转速控制系统、安全保护系统、电子超速系统等部分组成。其功能是使汽轮机的转速能够按照其特性曲线维持不变，它的调节过程是按照比例特性进行的。调速器接受代表转速测量值的一次油压，经与转速给定值比较、放大、输出二次油压。所输出的二次油压信号输入油动机的错油门滑阀调整汽轮机的进汽量，从而使汽轮机的转速稳定于给定转速。在汽轮机启动之前，还要将安全保护系统的油路建立起来，这样才能将速关阀（包括抽汽速关阀）打开挂起来启动汽轮机。汽轮机在正常的运行中，保安系统油路一直保持有高压油，当保安系统中任何一个部件动作，都会使保安系统油路的油压突然降低，使速关阀（包括抽汽速关阀）在弹簧力的作用下迅速关闭，由此来实现对压缩机的保护作用。

此外，由于乙烯装置的裂解气压缩机是采用抽汽冷凝式的汽轮机，所以其调节系统还增加了抽汽压力调节系统，使得抽汽压力按照其调压特性曲线维持不变，压力变送器作为测量值变送单元，将抽汽压力信号变换为相应的电量信号，并传送给接在它后面的电动推进器，后者产生调节信号并进行放大，来调节抽汽量和抽汽压力。 下图是汽轮机控制的说明：