LNG氣化站自控儀表電力系統(tǒng)

1、LNG氣化站自控儀表電力系統(tǒng)（一）自控儀表系統(tǒng)功能需求分析：1.1 LNGt化站自控儀表系統(tǒng)包括：LNGP車(chē)、儲(chǔ)存、儲(chǔ)存增壓、氣化 加熱、B0處理、安全泄放、漏壓計(jì)量、加臭等工藝。1.2 LNG1控儀表系統(tǒng)功能需求。a自控儀表系統(tǒng)工藝操作控制模式要 求。自動(dòng)運(yùn)行（系統(tǒng)啟動(dòng)、系統(tǒng)正常運(yùn)行、系統(tǒng)正常停車(chē)、系統(tǒng)緊急 停車(chē)）;手動(dòng)運(yùn)行（正常手動(dòng)、故障手動(dòng)、檢修手動(dòng)）。1.3 LNG系統(tǒng)正常啟動(dòng)模式：正常啟動(dòng)模式分空溫系統(tǒng)正常啟動(dòng)模式 和水浴系統(tǒng)正常啟動(dòng)模式。1.4空溫系統(tǒng)正常啟動(dòng)步驟如下： LNGi罐出液閥門(mén)開(kāi)啟（氣動(dòng)控制 閻）;氣化器進(jìn)、出口閥門(mén)開(kāi)啟（氣動(dòng)控制闊）；氣化器迸液閻門(mén)開(kāi)啟（手 動(dòng).緩慢開(kāi)

2、啟）；BO（氣相總閥開(kāi)啟（手動(dòng)，夏季開(kāi)空溫）。1.5水浴系統(tǒng)正常啟動(dòng)步驟如下： LNGi罐出液閥門(mén)開(kāi)啟（氣動(dòng)控制 閥）;水浴氣化器熱水循環(huán)系統(tǒng)開(kāi)啟；氣化器進(jìn)口閥門(mén)開(kāi)啟（氣動(dòng)控制 閥）;氣化器出口閥門(mén)開(kāi)啟（手動(dòng)）；氣化器進(jìn)液閥門(mén)開(kāi)啟（手動(dòng)，緩慢 開(kāi)啟）；BO（氣相總閥開(kāi)啟（手動(dòng)，冬季開(kāi)水?。?。1.6 LNG系統(tǒng)正常運(yùn)行模式：氣化站設(shè)兩組空溫氣化系統(tǒng)，每組空溫 氣化系統(tǒng)由兩臺(tái)空溫式氣化器組成，一般供氣丁況時(shí)兩組空溫氣化器 定期互相切換使用，用氣高峰時(shí)兩組空溫同時(shí)開(kāi)啟?？紤]到氣化站冬 季運(yùn)行，氣化站同時(shí)沒(méi)阿組水浴氣化系統(tǒng)， 單組水浴氣化系統(tǒng)的氣化 能力可滿(mǎn)足一般供氣T況的要求，供氣高峰時(shí)可將兩組水浴

3、氣他系統(tǒng) 同時(shí)開(kāi)啟。當(dāng)兩組水浴氣化系統(tǒng)的氣化能力未能達(dá)到100%時(shí)，可通過(guò)水浴氣化器熱水回水管路溫度調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)氣化器供水水量實(shí)現(xiàn)。1.7 LN（系統(tǒng)正常停車(chē)模式：LNGi罐出液閥門(mén)關(guān)閉（氣動(dòng)控制閥）；氣 化器進(jìn)液閥門(mén)關(guān)閉（氣動(dòng)控制蒯）；待氣化器進(jìn)出水溫度相等后，切斷 其進(jìn)出水閥門(mén)（手動(dòng)），關(guān)閉熱水循環(huán)系統(tǒng)（僅冬季氣化站運(yùn)行時(shí)）。1.8 LNG系統(tǒng)緊急停車(chē)模式：重大事故情況下，控制系統(tǒng)需迅速作出 反應(yīng)，系統(tǒng)緊急停車(chē)，關(guān)閉LNGi罐出液閥門(mén)（氣動(dòng)控制閥）；自控儀 表系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的過(guò)程控制模式要求。1.9貯罐升壓調(diào)節(jié)閩的控制：貯罐增壓器升壓調(diào)節(jié)閻的挎制調(diào)節(jié)由Des編程自動(dòng)控制，貯罐氣相壓力低于設(shè)定值時(shí)

4、，升壓控制閥自動(dòng)開(kāi) 啟，增壓器對(duì)貯罐進(jìn)行增壓，當(dāng)貯罐氣相壓力等于設(shè)定值時(shí)，氣動(dòng)升 壓控制閥開(kāi)度自動(dòng)關(guān)小.將貯罐氣相壓力控制在IE常值范周內(nèi)。1.10空溫氣化器切換：夏季使用空溫氣化器時(shí)，控制系統(tǒng)對(duì)空溫氣 化器出口溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程及時(shí)采集和監(jiān)測(cè)。一般供氣工況時(shí)，兩組空溫氣化器一開(kāi)一備，當(dāng)一組空溫氣化器出口氣化溫度低于一 10C時(shí)，開(kāi) 啟另一組空溫氣化器氣動(dòng)控制閥，再切斷當(dāng)前運(yùn)行空溫氣化器氣動(dòng)控 制閥。1.11水浴氣化器氣相出幾溫度控制：氣化站冬季調(diào)峰主要采用水浴 氣化器，控制系統(tǒng)對(duì)水浴氣化器出口溫度進(jìn)行采集和監(jiān)測(cè).通過(guò)水浴氣化器出口溫度判斷水浴氣化器的運(yùn)行工況。當(dāng)水浴式氣化器100%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，氣化

5、器循環(huán)熱水管路調(diào)節(jié)閥100%爭(zhēng)開(kāi)，氣相出口溫度 在0C10C之間，當(dāng)氣化器以零負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，氣化器嚴(yán)重。等電位 聯(lián)結(jié)使電氣設(shè)備外殼與樓板墻壁電位相等，可以極大地避免電擊的傷害，其原理類(lèi)似于站在高壓線上的小鳥(niǎo)，因身體部位問(wèn)沒(méi)有電位差而 不會(huì)被電擊。1.12接地故障保護(hù)：若相線發(fā)生完全接地短路，PE線上會(huì)產(chǎn)生故障電壓。在等電位聯(lián)結(jié)后，與PE線聯(lián)結(jié)的設(shè)備外殼及周?chē)h(huán)境的電位都 處于這個(gè)故障電壓，因而不會(huì)產(chǎn)生電位差引起的電擊危險(xiǎn)。 等電位聯(lián) 結(jié)這一電氣安全措施并不需復(fù)雜價(jià)昂的電氣設(shè)備， 它所耗用的不過(guò)是 一些導(dǎo)線，不象埋在地下的人工接地極易因受土壤腐蝕而失效（實(shí)際上在實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了接地，

6、因它所聯(lián)結(jié)的水管和基礎(chǔ) 鋼筋等本身已起到低電阻、長(zhǎng)壽命的接地作用 ），它在保證電氣安全 上的作用遠(yuǎn)勝于過(guò)去習(xí)慣采用的專(zhuān)門(mén)打入地下的人工接地。所以在具體施工中施工人員應(yīng)對(duì)此安全措施有足夠的重視，以消除安全隱患。循環(huán)熱水管路調(diào)節(jié)閥保持10%開(kāi)度，當(dāng)氣化器負(fù)荷在0%100%之間 運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)閥可根據(jù)氣相出口溫度，通過(guò)對(duì)水量的調(diào)節(jié)，從而保證 氣相出口溫度在0C10C之間。BO（熱器切換：BOG口熱器分空溫加 熱和水浴加熱兩種，一般工況使 BOG 口熱工藝采用空溫加熱工藝，但 當(dāng)冬季氣溫較低，空溫加熱器氣相出口溫度低于一 10C時(shí)，控制室發(fā) 出聲光報(bào)警，提示此時(shí)需切換至水浴加熱器，再由現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)切換至水

7、浴加熱器。各氣動(dòng)控制閻均設(shè)閥位開(kāi)關(guān)，在控制室顯示閥的啟閉狀 態(tài).狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。（二）自控儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)：2.1是采用通用型計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)，成熟的軟件產(chǎn)品和設(shè)備。這樣配置 的系統(tǒng)性能價(jià)格比最高，投運(yùn)和收益最快，維護(hù)和擴(kuò)展最方便。采用 模塊化結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)可以從小規(guī)模，擴(kuò)展到最大允許配置，同時(shí)允 許工程分期分批建設(shè)，允許用戶(hù)根據(jù)工藝的改變而進(jìn)行系統(tǒng)控制方案 的改變。采用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將任務(wù)分布到各節(jié)點(diǎn)上， 使風(fēng)險(xiǎn)分散， 保證了系統(tǒng)的高可靠性，同時(shí)，由于任務(wù)的分散執(zhí)行，使得系統(tǒng)的響 應(yīng)速度和處理復(fù)雜問(wèn)題的能力大大增強(qiáng)。2.2系統(tǒng)概述：整個(gè)自控儀表系統(tǒng)按LNGC藝流程要求其監(jiān)控功能劃 分為三個(gè)

8、區(qū)域和一個(gè)控制中心，三個(gè)區(qū)域是 LNGi罐區(qū)兩臺(tái)子母罐的 監(jiān)視和控制；氣化調(diào)壓區(qū)和公用區(qū)域包括氣化設(shè)備、 加臭控制及計(jì)量 的系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)控；公用區(qū)域包括生產(chǎn)熱水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等參數(shù) 監(jiān)控；控制中心包括操作員站、上位計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、按鈕操作面 板等控制設(shè)備，操作員通過(guò)控制中心來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的儀器、儀表、閥門(mén) 等設(shè)備。2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：對(duì)于整個(gè)站區(qū)的通訊嘲絡(luò)分成三級(jí)：第一級(jí)為監(jiān)控級(jí)， 中央控制站星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的10/ 100以太網(wǎng)；第二級(jí)為現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)， 現(xiàn)場(chǎng)控制站至中央控制站總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工業(yè)以太羽；第三級(jí)為數(shù)據(jù)傳輸級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)控制站至遠(yuǎn)程I /O總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CAN場(chǎng)總線。系統(tǒng) 控制中心通過(guò)DCS模塊連

9、接現(xiàn)場(chǎng)各傳感器，與現(xiàn)場(chǎng)各區(qū)域用屏蔽電纜 連接，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和調(diào)度管理。操作人員可在操作室內(nèi)通過(guò)工作站 來(lái)監(jiān)視站內(nèi)工藝過(guò)程及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。 通過(guò)人機(jī)界面將I / O模塊采集 的數(shù)據(jù)以字符、數(shù)字或動(dòng)態(tài)圖形的方式顯示出來(lái)。經(jīng)過(guò)授權(quán)，操作員 可以在監(jiān)控操作站上用鍵盤(pán)或鼠標(biāo)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制， 可對(duì)重要的 報(bào)警和數(shù)據(jù)通過(guò)GS網(wǎng)絡(luò)以短消息或數(shù)據(jù)通訊的方式發(fā)往指定人員的 手機(jī)和上傳上一級(jí)調(diào)度系統(tǒng)，以便及時(shí)和迅速地處理突發(fā)事件。2.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能：對(duì)LN（氣化站的工藝變量、設(shè)備狀態(tài)及其他過(guò)程 變量進(jìn)行巡回測(cè)和數(shù)據(jù)處理；根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)流程的自動(dòng)化切換及設(shè)備 的順序啟停；對(duì)工藝流程及設(shè)備進(jìn)行連鎖保護(hù)；流量計(jì)算及數(shù)據(jù)

10、歸梢； 顯小本站的工藝流程幽，數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖、棒狀圖等；工藝變量的越限或 故障報(bào)警、打?。粚?duì)牛產(chǎn)報(bào)表進(jìn)行自動(dòng)編制，完成日?qǐng)?bào)、周報(bào)、年報(bào) 并及時(shí)打??；對(duì)主電以及USPI源的運(yùn)行及報(bào)警實(shí)現(xiàn)；對(duì)公用附屬設(shè) 備狀態(tài)、公用介質(zhì)參數(shù)、運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視。2.5自控儀表系統(tǒng)功能說(shuō)明：（1）生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)視功能：提供清晰、友善的人機(jī)界面，在圖形界面 上顯示的內(nèi)容除表格、圖形、曲線外，還能生成工藝流程，主要設(shè)備 運(yùn)行工況，使生產(chǎn)管理人員很方便地掌握當(dāng)前全廠生產(chǎn)運(yùn)行情況。工 控機(jī)系統(tǒng)還可在線診斷各類(lèi)故障，幫助查找故障部位并報(bào)警，并且兩 臺(tái)工控機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)的冗余采集。（2）控制功能：在基于圖形和中文菜單的基礎(chǔ)上

11、，進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定。操作人員在控制中心通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)下達(dá)控制命令，實(shí)現(xiàn)相關(guān)閥門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉，控制流程的操作與切換，對(duì)溫度、壓力、流量、 液位的連鎖報(bào)警。（3）管理功能：設(shè)置不同的操作權(quán)限，記錄操作員的工號(hào)、操作時(shí) 問(wèn)、操作內(nèi)容，防止非法操作，確保設(shè)備安全運(yùn)行；完成控制事件、 故障報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)、生產(chǎn)指標(biāo)、歷史趨勢(shì)匝線的登錄、儲(chǔ)存、顯示 和查詢(xún)；生成、打印備類(lèi)生產(chǎn)運(yùn)行管理報(bào)表。(4) 控組態(tài)軟件：操作系統(tǒng)選用 Windows2000NT中文環(huán)境。工控組 態(tài)軟件完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)管理、人機(jī)界面組態(tài)等。(5) 數(shù)據(jù)管理：a:數(shù)據(jù)采集：對(duì)來(lái)自DCS勺連續(xù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行掃描、 接受和譯碼。b:處理模擬量值變化：接受和處理經(jīng)過(guò)一個(gè)設(shè)定蚓區(qū)變化的數(shù)據(jù)。 閾 區(qū)值是設(shè)定改變的，每個(gè)模擬量值應(yīng)與被定義的限位值比較，女口：高、 低、變化速率和接近的速率，如果超過(guò)限位值則違章報(bào)警。C:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：用于儲(chǔ)藏來(lái)自DCS勺最新采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)用于顯示器 或制作LNG氣化站生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表