cng加气标准站仪表自控系统设计总结

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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

2、活，以其显著的经济效益和环境效益得到广泛认可。1CNG加气站概述   CNG加气站包括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22～25MPa，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

3、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   ①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、

4、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制。智能数显仪表控制系统功能配置原理见图2。 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

5、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J1～J7；压缩机和轴流风机的控制点为无源常开触点。   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

6、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。

7、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。    ③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备和人身安全将用电设备、仪表外壳

8、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