2022年CNG加气标准站仪表自控系统设计方案总结 .pdf
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1、CNG 加气标准站仪表自控系统设计总结为保护环境,合理利用能源,我国积极推进城镇使用天然气。国家建成了西气东输管道、陕京管道、涩-宁-兰管道、忠-武管道等天然气管道,正在建设西气东输二线,这些将推动我国进入规模化应用天然气的新时期。天然气作为清洁能源,在民用、工业领域及能源消费结构调整等方面凸现出重要作用。车用CNG 作为城市燃气重要组成部分,发展天然气汽车,对治理汽车尾气污染、缓解成品油供应紧张局面及降低燃料成本起到积极作用。目前CNG 加气站在全国迅猛发展,车用CNG 以技术成熟、经济的优势步入了社会生活,以其显著的经济效益和环境效益得到广泛认可。1 CNG 加气站概述 CNG 加气站包括
2、CNG 加气母站、标准站和子站。母站给气瓶车加气,站址多选在郊区;标准站和子站给汽车加气,站址多选在市区。CNG 加气标准站(以下简称标准站)设备多,流程复杂,本文以此进行分析,工艺流程见图1。天然气来自输气管道,经过滤、调压、计量后进入干燥装置,干燥后的气体经缓冲罐进压缩机压缩至2225MPa,经顺序控制盘输送至储气井组储存,再输送至加气机,或从顺序控制盘直接送至加气机为CNG 汽车加气。压缩机停机时气缸内残留气体进入回收罐,经调压、计量后回收到进站管道或送入城市中压管网。2 标准站自控系统组成自控系统包括压缩机控制系统、加气机收费管理系统、工艺管道控制系统、可燃气体报警控制系统,4套系统相
3、互结合以实现标准站安全运营、平稳加气。前两套系统由设备厂家配套提供,现只对后两套系统的设计做分析和总结。2.1 工艺管道控制系统系统配置及功能标准站控制点少、控制精度低,以实用、经济考虑,宜选智能数显仪表控制系统(以下简称智能仪表系统),建设方有特殊要求的除外。智能仪表系统安装在控制室控制柜中,主要由UPS 电源、开关电源、智能数显仪表、多路声光报警器、继电器及相应的控制元件组成。控制柜盘面镶嵌压力、温度及流量各种参数对应的智能数显仪表、可燃气体报警控制器、多路声光报警器及控制按钮、指示灯等。系统实现工艺生产所需参数的实时检测、采集、显示、报警和控制功能,并对压缩机、轴流风机重要设备进行连锁控
4、制。智能数显仪表控制系统功能配置原理见图2。系统控制逻辑a.控制逻辑每个功能都由控制逻辑实现,以标准站最常用的3 条逻辑说明实现过程。第一,事故或紧急状况下,控制室可紧急停止所有压缩机。第二,高、中、低压储气井组压力达到高报高控值时,控制室声光报警,停止所有压缩机。第三,生产区燃气泄漏浓度达到一级报警值时,控制室声光报警,启动轴流风机;达到二级报警值时,声光报警,停止所有压缩机。b.条件设定设现场高、中、低压储气井组压力的智能数显仪表位号为PIAC005、PIAC004、PIAC003;控制柜紧急切断按钮 EST;可燃气体报警控制器联动模块HJ1825,继电器位号J1J7;压缩机和轴流风机的控
5、制点为无源常开触点。文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编
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8、ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文
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11、7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5 c.逻辑分析连锁设备控制点为无源常开触点,即触点闭合时轴流风机启动,压缩机停止工作。设计需实现当压力达到高报高控值或燃气泄漏达到设定值时,连锁设备控制点闭合。d.控制原理图压缩机、轴流风机连锁控制原理见图3。以 PIAC005 为例,该智能数
12、显仪表到高报高控值,其输出触点闭合,继电器J2 上电。J2 的 1、5 常开触点闭合则J5上电,J5的 1、5 和 2、6 常开触点闭合,信号分别输入到 1 号和 2 号压缩机控制系统,停止1 号、2 号压缩机,实现PIAC005 的高控功能。J2的 2、6 常开触点接多路声光报警器的1 报警回路,该触点闭合,1BJ-1 回路报警,实现PIAC005 的高报功能。PIAC004 和 PIAC003 连锁及报警功能同PIAC005 所述。当燃气泄漏浓度达到一级报警值时,可燃气体报警控制器声光报警,J7上电,J7的 1、5 和 2、6 常开触点闭合,启动1 号、2号轴流风机。当达到二级报警值时,可
13、燃气体报警控制器声光报警,J6上电,J6的 1、5和 2、6 常开触点闭合,连锁停止1 号、2 号压缩机。紧急状况按下EST 按钮时,J1上电,J1的 1、5 和 2、6 常开触点闭合,停止1 号、2 号压缩机。文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 Z
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19、8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5系统接地包括保护接地和工作接地。保护接地主要为保护设
20、备和人身安全将用电设备、仪表外壳及金属部分与大地进行可靠连接的一种接地方式;工作接地为保证仪表精确、可靠工作所做的接地。标准站中主要采用以下两种接地方法。a.信号回路接地1设计中对非隔离的信号需建立一个统一的信号参考地,通常指直流电源的负端接地。当某一信号回路与其他信号回路绝缘时,该隔离信号可以不接地。b.屏蔽接地1、2设计中为降低电磁干扰、电容性耦合干扰所采取的有效措施。包括电缆屏蔽层、未作保护接地而起屏蔽作用的金属保护管、汇线槽和仪表金属外壳的屏蔽接地。此外,仪表控制系统接地与电气防雷防静电接地采用共用接地装置,最终与接地网连接,接地电阻不大于43。系统防雷仪表控制系统防雷主要为感应雷防护
21、,直击雷防护由电气专业在加气站防雷设计中考虑,本文从以下 3 部分对感应雷防护进行阐述。控制室接地系统见图4。文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R
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23、O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T2Q7 ZU7D8J10T3R5文档编码:CF8H8Q2O8V4 HP6Q8E6T
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