CN104533767A - 压缩机启动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了压缩机启动控制方法，根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态；当所述润滑油系统中的油泵进入正常状态时，启动风冷电机；当所述风冷电机工作启动之后，启动阀门控制时序，以对入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制；当关闭加载阀后，进行合高压闸控制；当合高压闸控制成功后，运行高压变频电机；当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，以使压缩机工作在最优状态；关闭防喘振控制阀，以使压缩机进入正常工作状态。本发明实现了压缩机的安全启动，并节省了大量人力成本，规避人工操作带来的误动作、操作延时等。

Description

压缩机启动控制方法

技术领域

本发明涉及工业自动控制技术领域，尤其涉及压缩机启动控制方法。

背景技术

压缩机在应用过程中，压缩机本体、电机单元、干气密封系统和电气系统等控制都采用各单元独立的手动或自动控制，各系统间的操作有时同现场工艺并没有紧密联系起来，导致各系统不能充分发挥其优势，使各系统不能在最优状态下工作。各个系统都需要有人进行值守，进行实时的手动操作，浪费大量人力，在正常运行时操作不及时还会危及各系统单元的安全。

现有技术中，机组启动时，通常由人为手动操作启动过程，一旦某个环节出现操作失误，将导致压缩机不能正常启动。机组在停机过程中，也是通过人为进行系统各个阀门及电气单元控制，操作失误会导致系统或各单元出现损伤情况。

发明内容

本发明提供压缩机启动控制方法，解决现有技术中机组启动需要人为手动操作启动，容易造成操作失误，且人力成本过高的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种压缩机启动控制方法，包括：

根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态，其中，所述油泵包括两台互为备份的油泵和4台两两互备的顶轴油泵；

当所述润滑油系统中的油泵进入正常状态时，启动风冷电机；

当所述风冷电机工作启动之后，启动阀门控制时序，以对外部气源阀、入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制；

当关闭加载阀后，进行合高压闸控制；

当合高压闸控制成功后，运行高压变频电机；

当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，以使压缩机工作在最优状态；

关闭防喘振控制阀，以使压缩机进入正常工作状态。

进一步地，所述启动阀门控制时序，以对入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制，包括：

打开干气密封系统的外部气源阀；

打开压缩机的所述加载阀和所述隔离阀；

打开放空阀，进行压缩机腔体的气体置换，并检测压缩机入口是否平压；

当压缩机入口平压后，关闭所述放空阀，并打开所述入口阀和所述出口阀，以进行压缩机负荷调节；

关闭所述加载阀。

进一步地，所述根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态，包括：

启动备用油泵，并检测油压指标是否正常；

当所述油压指标正常时，停止所述备用油泵，并启动主用油泵，并检测油压指标是否正常；

若所述油压指标正常，启动备用组顶轴油泵，检测压缩机的进油流量是否正常及油压开关是否到位，所述4个顶轴油泵的每个对角线的2个顶轴油泵分为一组，分别为备用组顶轴油泵和主用组顶轴油泵；

当压缩机的进油流量正常及油压开关到位时，停止所述备用组顶轴油泵，启动所述主用组顶轴油泵，以使油泵进入正常状态。

进一步地，所述根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态之前，包括：

控制吹扫电磁阀得电，并进行吹扫；

当吹扫达到预设时间，且所述高压变频电机处于泄漏补偿模式时，进入压缩机启动状态。

进一步地，所述当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，包括：

当所述高压变频电机分别达到第一转速和第二转速时，进行暖机30分钟；

当所述高压变频电机自动升速到最小工作转速时，通过所述压缩机的总管网出口压力进行串级调节控制，以使所述压缩机工作在最优工况。

进一步地，所述打开干气密封系统的外部气源阀，包括当所述高压变频电机达到最小工作转速后，关闭所述外部气源阀。

进一步地，当所述高压变频电机运行之后，所述方法还包括：

对所述高压变频电机的轴承振动、电机定子温度信号以及励磁机上的轴承振动和轴承温度进行监测，以获取监测信号；

将所述监测信号输入到控制器系统。

进一步地，所述润滑油系统中的油泵进入正常状态之后，所述方法还包括：

对所述润滑油系统的油加热器、油气分离器和油空冷器进行控制，以确保启动后压缩机仍能正常运行。

进一步地，所述方法还包括当压缩机启动过程中出现故障时，启动退守策略，所述退守策略为进行现场查看与维修，若在预设时间内排除故障，则压缩机继续启动，若超过预设时间没有排除故障，则重新执行启动过程。

进一步地，所述压缩机进入正常工作状态之后，所述方法还包括：

接收停机指令，并执行所述停机指令，所述停机指令包括保压停机和泄压停机；在所述保压停机过程中，对包括加载阀、气源阀、入口阀、出口阀、隔离阀及放喘振控制阀在内的阀门进行控制；在所述泄压停机过程中，对包括入口阀、出口阀、隔离阀、放空阀及放喘振控制阀在内的阀门进行控制。

本发明实施例中提供了压缩机启动控制方法，根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态；当所述润滑油系统中的油泵进入正常状态时，启动风冷电机；当所述风冷电机工作启动之后，启动阀门控制时序，以对入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制；当关闭加载阀后，进行合高压闸控制；当合高压闸控制成功后，运行高压变频电机；当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，以使压缩机工作在最优状态；关闭防喘振控制阀，以使压缩机进入正常工作状态。通过本发明实施例的技术方案，实现了压缩机的安全启动，并节省了大量人力成本，规避人工操作带来的误动作、操作延时等。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种压缩机启动控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例结合压缩机各个系统单元(压缩机本体、电机单元、干气密封系统和电气系统等)的控制要求及特点，设置系统的控制逻辑，实现一键式安全启动压缩机的控制功能，本发明实施例提供的一种压缩机启动控制方法流程图，如图1所示，包括：

步骤101、根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态；

其中，所述油泵包括两台互为备份的油泵和4台两两互备的顶轴油泵，步骤101可以包括：

步骤101-1、启动备用油泵，并检测油压指标是否正常；

其中，步骤101-1中需要检测备用油泵是否可以正常运转，若启动命令发出后备用油泵无法启动或启动后润滑油压指标不达标，则说明备用油泵存在问题，则开始启动退守策略，退守策略为维修人员进行现场查看与维修，若在1个小时之内能够维修好，则可以继续进行开启，若超过规定时间还没有维修成功，则程序回到最初的开始位置等待再次按动启动按钮才可以进行开启。

步骤101-2、当所述油压指标正常时，停止所述备用油泵，并启动主用油泵，并检测油压指标是否正常；

其中，本步骤101-2中一旦检测油压指标不正常，则程序开始进入退守策略。

步骤101-3、若所述油压指标正常，启动备用组顶轴油泵，检测压缩机的进油流量是否正常及油压开关是否到位；

其中，所述4个顶轴油泵的每个对角线的2个顶轴油泵分为一组，分别为备用组顶轴油泵和主用组顶轴油泵；

步骤101-4、当压缩机的进油流量正常及油压开关到位时，停止所述备用组顶轴油泵，启动所述主用组顶轴油泵，以使油泵进入正常状态。

其中，当油泵进入正常状态之后，本发明实施例中还可以对润滑油系统的油加热器、油气分离器和油空冷器进行控制，以确保启动后压缩机仍能正常运行，例如当润滑油低于5℃启动加热器，高于37℃时自动停止加热器。当油泵启动后，油气分离器就自动打开，油泵停止，油气分离器自动停止，利用油气分离器装置可以把滑油形成的油雾进行分离成油滴进行回收利用。当检测到油空冷器后的温度高于43℃时停止变频电机，在检测到油温低于37℃时自动启动变频电机。当变频电机停机之后，油泵需要保持继续运转一定时间之后，再停止。

压缩机启动之前，一般需要对电机腔体内部进行吹扫，才能按启动按钮进入压缩机启动状态，因此，步骤101之前，还可以包括：

步骤101-a、控制吹扫电磁阀得电，并进行吹扫；

步骤101-b、当吹扫达到预设时间，且所述高压变频电机处于泄漏补偿模式时，进入压缩机启动状态。

步骤102、当所述润滑油系统中的油泵进入正常状态时，启动风冷电机；

其中，由于高速运转的大功率高压变频电机在运转过程中会使高压变频电机本体升温很快，这样不利于高压变频电机工作，所以在高压变频电机的驱动端与非驱动端分别有两个风冷电机。在顶轴油泵检测正常工作之后，同时启动四个风冷电机。停机过程中，高压变频电机停止运转之后的20分钟，再停止四个风冷电机的运转。

步骤103、当所述风冷电机工作启动之后，启动阀门控制时序；

其中，阀门控制时序是指对外部气源阀、入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制；压缩机站场来自上游站场的气体，通过总阀门进入本站场，只要是本站场的压缩机需要启动，总阀门需要始终处于打开状态，否则处于关闭状态。气体通过总汇管引入到压缩机入口，气体进入压缩机入口前有2个阀门，分别为大口径的入口阀和小口径的加载阀，这两个阀门并列放置在压缩机入口管线上；在压缩机的出口也有两个阀门，分别为大口径的出口阀和小口径的放空阀，这两个阀门并列安装在压缩机的出口管线上。

其中，步骤103可以包括：

步骤103-1、打开干气密封系统的外部气源阀；

其中，干气密封系统主要是防止压缩机腔体气体外漏，危及环境及人身安全。点动启动按钮之后，干气密封的外部气源阀开始打开，在进入干气密封腔体前还有一个可调阀门，一般设定在250KPa，启动之后，可根据干气密封压力大小实时进行调节。在压缩机的高压变频电机达到最小工作转速之后，压缩机出口引气压力以满足干气密封系统调节要求，为防止气体外泄，外部气源阀关闭，只需要从压缩机出口引气到可调阀门前进行自动调节保证干气密封系统正常工作。

步骤103-2、打开压缩机的所述加载阀和所述隔离阀；

步骤103-3、打开放空阀，进行压缩机腔体的气体置换，并检测压缩机入口是否平压；

步骤103-4、当压缩机入口平压后，关闭所述放空阀，并打开所述入口阀和所述出口阀，以进行压缩机负荷调节；

其中，入口阀和出口阀是两个最为重要的阀门，一旦控制不好可能引起灾难性事故，正常情况下这两个阀门的打开和关闭需要大约180秒的时间，若在规定的时间内没有接收到全开和全关信号，则必须马上发出保压停机命令，然后进入退守策略。

步骤103-5、关闭所述加载阀。

本发明实施例还提供了停机过程中，阀门的控制时序，如下：

首先在压缩机转速降下来之后把入口阀和出口阀关闭，放空阀打开。入口加载阀与隔离阀以及出口放空阀，这三个阀门在控制系统发出启动和关闭命令时，前两个阀门若在100秒内不能反馈回全开和全关时或者第三个阀门在20秒内不能够反馈回全开和全关时，则说明阀门出现了不能够正常工作的情况，这时控制程序进入退守策略，其中，停机过程中阀门的控制逻辑如下表所示：

步骤104、当关闭加载阀后，进行合高压闸控制；

其中，成功关闭加载阀后，由PLC控制器发出合高压闸命令，如果控制系统在150秒内不能从变频器那里接收到合闸成功命令，则发出正常停机命令。若合闸成功，则控制系统会接收到变频器已准备就绪命令。

步骤105、当合高压闸控制成功后，运行高压变频电机；

其中，当高压变频电机运行后，还需要对高压变频电机侧轴承的4个轴承振动与6个电机定子温度信号以及励磁机上的2个轴承振动与一个轴承温度信号进行监测。这些信号分别输入到控制器系统。轴承振动与轴承位移以及轴承温度过高都需要发出停机命令，以保护压缩机和高压变频电机的安全。例如：当出现某个轴承振动过大时，需要对机组进行快速的紧急停机，这个过程需要对阀门按照事先预案进行紧急动作，首先将防喘振控制阀打开，以将压缩机出入口压力进行平衡，待高压变频电机转速下降后，把入口阀和出口阀关闭，打开放空阀，将压缩机腔体内气体压力降低，以保证压力不会过高，才继续进行停机。实际应用中，轴振动信号是通过互成90度的两个探头经过延伸电缆和前置器输入到本特利振动监测的42模块上；轴位移信号通过在当前轴的窜量的一半位置的两侧各安装一个探头再经过延伸电缆和前置器输入到本特利振动监测的42模块上；轴承温度信号通过现场的Pt100温度传感器，通过浪涌保护器再接入本特利振动监测的65模块上。CPU内部可以组态成二取二联锁停机(在42卡件里进行联锁值设定)，也就是说CPU检测到两个信号都高于90um，则33模块就会输出一个开关量0信号到PLC系统，以进行保压停机控制，轴位移与轴承温度的判断和表决同振动信号的方式类似。

步骤106、当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，以使压缩机工作在最优状态；

其中，步骤106可以包括：

步骤106-1、当所述高压变频电机分别达到第一转速和第二转速时，进行暖机30分钟；

步骤106-2、当所述高压变频电机自动升速到最小工作转速时，通过所述压缩机的总管网出口压力进行串级调节控制，以使所述压缩机工作在最优工况。

其中，励磁机与高压变频电机长时间不运转的情况下，会受潮对励磁机和高压变频电机工作不利，所以在励磁机与高压变频电机停止下来之后就应该启动它们的空间加热器，在励磁机与高压变频电机运转之后就停止它们空间加热器的运行。

步骤107、关闭防喘振控制阀，以使压缩机进入正常工作状态。

其中，防喘振控制阀位于压缩机出口与压缩机入口汇管处。

本发明实施例中提供了压缩机启动控制方法，根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态；当所述润滑油系统中的油泵进入正常状态时，启动风冷电机；当所述风冷电机工作启动之后，启动阀门控制时序，以对入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制；当关闭加载阀后，进行合高压闸控制；当合高压闸控制成功后，运行高压变频电机；当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，以使压缩机工作在最优状态；关闭防喘振控制阀，以使压缩机进入正常工作状态。通过本发明实施例的技术方案，实现了压缩机的安全启动，并节省了大量人力成本，规避人工操作带来的误动作、操作延时等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种压缩机启动控制方法，其特征在于，包括：

根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态，其中，所述油泵包括两台互为备份的油泵和4台两两互备的顶轴油泵；

当所述润滑油系统中的油泵进入正常状态时，启动风冷电机；

当所述风冷电机工作启动之后，启动阀门控制时序，以对外部气源阀、入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制；

当关闭加载阀后，进行合高压闸控制；

当合高压闸控制成功后，运行高压变频电机；

当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，以使压缩机工作在最优状态；

关闭防喘振控制阀，以使压缩机进入正常工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动阀门控制时序，以对入口阀、出口阀、加载阀、隔离阀和放空阀进行控制，包括：

打开干气密封系统的外部气源阀；

打开压缩机的所述加载阀和所述隔离阀；

打开放空阀，进行压缩机腔体的气体置换，并检测压缩机入口是否平压；

当压缩机入口平压后，关闭所述放空阀，并打开所述入口阀和所述出口阀，以进行压缩机负荷调节；

关闭所述加载阀。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态，包括：

启动备用油泵，并检测油压指标是否正常；

当所述油压指标正常时，停止所述备用油泵，并启动主用油泵，并检测油压指标是否正常；

若所述油压指标正常，启动备用组顶轴油泵，检测压缩机的进油流量是否正常及油压开关是否到位，所述4个顶轴油泵的每个对角线的2个顶轴油泵分为一组，分别为备用组顶轴油泵和主用组顶轴油泵；

当压缩机的进油流量正常及油压开关到位时，停止所述备用组顶轴油泵，启动所述主用组顶轴油泵，以使油泵进入正常状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据润滑油系统控制时序，使得润滑油系统中的油泵进入正常状态之前，包括：

控制吹扫电磁阀得电，并进行吹扫；

当吹扫达到预设时间，且所述高压变频电机处于泄漏补偿模式时，进入压缩机启动状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述高压变频电机正常运行后，对所述高压变频电机的转速进行调节控制，包括：

当所述高压变频电机分别达到第一转速和第二转速时，进行暖机30分钟；

当所述高压变频电机自动升速到最小工作转速时，通过所述压缩机的总管网出口压力进行串级调节控制，以使所述压缩机工作在最优工况。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述打开干气密封系统的外部气源阀，包括：

当所述高压变频电机达到最小工作转速后，关闭所述外部气源阀。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述高压变频电机运行之后，所述方法还包括：

对所述高压变频电机的轴承振动、电机定子温度信号以及励磁机上的轴承振动和轴承温度进行监测，以获取监测信号；

将所述监测信号输入到控制器系统。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述润滑油系统中的油泵进入正常状态之后，所述方法还包括：

对所述润滑油系统的油加热器、油气分离器和油空冷器进行控制，以确保启动后压缩机仍能正常运行。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当压缩机启动过程中出现故障时，启动退守策略，所述退守策略为进行现场查看与维修，若在预设时间内排除故障，则压缩机继续启动，若超过预设时间没有排除故障，则重新执行启动过程。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩机进入正常工作状态之后，所述方法还包括：

接收停机指令，并执行所述停机指令，所述停机指令包括保压停机和泄压停机；在所述保压停机过程中，对包括加载阀、气源阀、入口阀、出口阀、隔离阀及放喘振控制阀在内的阀门进行控制；在所述泄压停机过程中，对包括入口阀、出口阀、隔离阀、放空阀及放喘振控制阀在内的阀门进行控制。