富气压缩机组是催化裂化装置中关键机组之一，其功能是将低压富气压缩为凝缩油，从而生产成为液化气类介质。富气压缩机的转速控制一般采用电机控制和汽轮机控制。本文结合实际应用介绍Woodward 505调速器结合ESD系统控制汽轮机转速，从而调节压缩机负荷。
系统主要组成为以下4个部分：
①汽轮机：背压式汽轮机，杭州中能汽轮动力有限公司产品，产品型号：BH25/01。
②富气压缩机：离心式压缩机，沈鼓集团公司产品。
③Woodward505：由汽轮机设备厂家提供，并完成组态、调试。
④ESD系统：ICS Trusted T6300机组控制系统。
本文主要介绍Woodward505调速器和ICS Trusted T6300机组控制系统的组合应用。
机组控制方案
1、Woodward505调速器和ICS Trusted T6300机组控制系统的组合控制示意图
2、控制介绍
①ESD系统功能
ESD系统完成整个机组及装置的联锁逻辑地实现和控制。各类联锁信号包括汽轮机、富气压缩机的各个振动、位移、轴承温度、干气密封、润滑油站等信号以及505调速器输出的跳闸信号均接入ESD系统，实现机组允启、联锁停机、联锁切断、润滑油泵启停等功能。停机联锁发生后，ESD系统输出信号同时停汽轮机（汽轮机停车电磁阀），关闭富气压缩机入口闸阀、出口闸阀，打开富气压缩机防喘振阀，放火炬阀打开一定开度，同时向505调速器发送停车信号。
采用3个转速信号接入ESD系统，在ESD系统进行3取2处理后判断机组运行状态。在正常工作中，为方便操作，在ESD系统操作站给出转速给定信号。
②Woodward505调速器完成功能
505调速器完成汽轮机手动暖机启动、转速控制和停机，汽轮机现场调试及超速实验。其中暖机启动模式在程序中进行设定。转速控制按照505调速器内部固有逻辑和程序经比较计算后输出至电液执行机构，实现转速调节。停机按505控制固有停机模式。
采用两个转速信号接入505调速器。
3、信号连接
505调速器内部固有功能较多，接线端子多，实际只应用其中一部分。与ESD系统之间的联络，选用如下信号：
◆ 模拟输入(远程给定信号：4-20mA)
◆ 模拟输出(转速输出：4-20mA)
◆ 触点输入(ESD系统跳闸信号)
◆ 触点输入(允许启动信号)
◆ 触点输入(远程给定允许)
◆ 继电器输出(505跳闸信号)
◆ 继电器输出(505报警信号)
◆ 继电器输出(远程给定已投)
◆ 继电器输出(505正常)
◆ 执行器输出(4-20mA)
对应各信号的功能需对505调速器进行组态，一般505调速器由汽轮机厂家提供，出厂前已进行组态，并提供最终组态卡。
4、转速控制
①汽轮机启动
此步骤完全由505调速器手动实现。当工艺流程具备条件后，ESD系统输出允许启动信号。用505调速器启动汽轮机，在800rpm保持30min；然后在505调速器操作面板逐步缓慢提高转速，每次升速为500rpm到2000rpm维持30min；汽轮机临界转速为4947rpm，越过临界转速时，转速从3900rpm直接提至5600rpm左右。
②切换至ESD操作
当转速大于等于一定转速，例如6000rpm时，ESD系统发出远程给定允许(触点输入)信号；505收到ESD允许给定信号后，505调速器转速给定信号自动缓慢与ESD系统远程给定信号靠近，当达到一致时，505发出远程给定已投信号，此时能够在ESD系统操作站改变转速给定值。
此步骤主要实现505信号与ESD信号之间无扰动切换。
在应用中需注意：依据505使用手册，远程转速给定可以通过505键盘、外部触点或MODBUS来投入或退出。当远程转速给定允许触点闭合时，此功能生效。在505复位后或清除跳闸状态后，如果该触点处于断开，则闭合后允许转速给定生效；如果处于闭合，则将其断开再闭合，允许转速给定生效。
③汽轮机停机
此步骤由505调速器实现。
机组从试运、开工至今运行良好。Woodward 505调速器专用于汽轮机转速控制，应用广泛、可靠、成熟，505调速器由汽轮机厂家提供有利于初期调试，可避免不必要的纠纷。如果所选ESD系统能够满足汽轮机转速控制要求，可不使用505调速器，直接将505调速器的功能在ESD系统中实现，前提是系统必须确保满足转速控制要求。公司应用的ICS Trusted预留了3个转速输入信号及输出卡件，准备以后进行改造。也可以将505调速器与ESD系统转速输出信号使用转换开关选择应用，更具备灵活性。
作者：邵光明 于秀芳
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