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2024-11-11 09:31

國家管網(wǎng)集團天津LNG公司高級過程控制系統(tǒng)實驗對象

  國家管網(wǎng)集團天津液化天然氣有限責任公司(簡稱天津LNG)屬于國家級試點項目,天津市重點能源項目,是國內(nèi)唯一的浮式LNG接收站。公司站址位于天津港南疆港區(qū),接收站碼頭位于大沽沙航道北側,占地面積1134畝,是國內(nèi)占地面積最大的LNG接收站。一期項目于2013年順利投產(chǎn),確保了天津市冬季天然氣供應。2018年替代工程投產(chǎn),提升了天津LNG的基礎設施能力。2017年,天津LNG實現(xiàn)扭虧為盈;2020年并入國家管網(wǎng)集團后,全年外輸量432萬噸,實現(xiàn)量的突破、質(zhì)的飛躍,也扛起央企保民生、保供氣的社會責任。按照國家產(chǎn)供儲銷體系建設的要求,天津LNG全面推進二期項目建設。目前正在全力以赴沖刺2021年部分設施提前投產(chǎn)的目標,努力將天津LNG建設成為環(huán)渤海地區(qū)最大的LNG物流中心和LNG儲備保障中心,保障綠色清潔能源穩(wěn)定供應。
發(fā)展的時代催生輝煌的事業(yè),輝煌的事業(yè)需要人才的支持,“讓能干事的人有舞臺,讓想干事的人有機會,讓干成事的人有提升”是公司一貫堅持和踐行的人才理念。公司在提倡團隊精神的同時,鼓勵個人的出類拔萃,全力培養(yǎng)指導員工并為其發(fā)展創(chuàng)造機會,在實現(xiàn)公司發(fā)展目標的過程中,實現(xiàn)企業(yè)與員工的“雙贏”。
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高級過程控制系統(tǒng)實驗對象

高級過程控制系統(tǒng)實驗對象控制箱


產(chǎn)品介紹:
(參考圖)
實驗原理圖

一、過程控制裝置功能:
 (1)高級過程控制系統(tǒng)實驗對象可滿足“自動調(diào)節(jié)原理”,“過程控制”,“控制儀表”,“自動檢測技術與傳感器”,“計算機”及相關課程的教學實驗需求;
 (2)高級過程控制系統(tǒng)實驗對象可作為有關企業(yè)技術人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運行監(jiān)控人員的實習、培訓實驗設備。
 (3)高級過程控制系統(tǒng)實驗對象能實現(xiàn)包括溫度、壓力、流量、液位定值調(diào)節(jié)系統(tǒng),以及比值、串級、前饋等復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實驗及培訓功能。
 (4)高級過程控制系統(tǒng)實驗對象能適應培訓基地相關專業(yè)在熱工儀表、高級過程自動控制原理及系統(tǒng)、火電廠計算機控制及系統(tǒng)、熱工自動控制系統(tǒng)、DCS、PLC等相關專業(yè)的實驗、培訓要求。
 (5)被控對象提供有接口控制箱,控制箱電源和信號分開。控制箱包括電源裝置、變頻器、溫度調(diào)溫裝置及設備的基本保護裝置,此外并提供與DCS接口的端子,作為與DCS、PLC的擴展接口。
二、性能指標及要求:
1、輸入電源:220V±10% 50Hz;
2、工作環(huán)境: 溫度–10℃-+40℃ 相對濕度<85%(25℃);
3、裝置容量:<5kVA;外形尺寸:1830mm×780mm×1850mm
三、具體系統(tǒng)配置要求

名稱 單位 數(shù)量 技術參數(shù)
不銹鋼框架 1 外形尺寸 1630mm×850mm×1850mm , 主 體 框 架 采 用38*38*2.0mm 的鏡面不銹鋼方管焊接而成,對象模型安裝架采用 40*25*2.0mm 的鏡面不銹鋼方管和 38*25*2.0mm 的鏡面不銹鋼方管焊接而成,安裝底板采用 2.5mm 厚的不銹鋼工業(yè)
板制成,造型美觀,結實耐用,開放性好。
亞克力有機玻璃水 箱 3 包括上水箱、中水箱、下水箱和儲水箱。上、中、下水箱采用淡藍色優(yōu)質(zhì)有機玻璃,不但堅實耐用,而且透明度高,便于直接觀察液位的變化和記錄結果。上、中水箱尺寸均為:D=22cm,H=25cm;下水箱尺寸為:D=25cm,H=25cm。水箱結構獨特,由三個槽組成,分別為緩沖槽、工作槽和出水槽,進水時水管的水先流入緩沖槽,出水時工作槽的水經(jīng)過帶燕尾槽的隔板流入出水槽,這樣經(jīng)過緩沖和線性化的處理,工作槽的液位較為穩(wěn)定,便于觀察。水箱底部均接有擴散硅壓力傳感器與變送器,可對水箱的壓力和液位進行檢測和變送。主水箱容積可以隔斷、可以組合,其中有一只水箱要求可以進行非線性實驗。刻度線要求刻在水箱內(nèi)壁上,不能采用粘貼紙貼在水箱上,水箱容積不小于20升,容積可變。
儲水箱 1 采用 1.5mm 厚的鏡面不銹鋼板制成,尺寸為:長×寬×高
=68cm×52cm×43cm,容量為 152L,完全能滿足實驗的供水需要。儲水箱內(nèi)部有兩個橢圓形塑料過濾網(wǎng)罩, 底部安裝一個放水閥,方便實驗用水的更換。
工業(yè)模擬鍋爐 1 鍋爐要求共有三個同心不銹鋼圓筒,從里到外共分三層:內(nèi)層設有電熱絲加溫裝置,第二層為冷卻層,第三層為溢流層,鍋爐由三相電加熱管加熱的常壓鍋爐,包括加熱層(鍋爐內(nèi)膽)和冷卻層(鍋爐夾套),要求由不銹鋼精制而成,可利用它進行溫度實驗。配套加熱器,由可控硅移相控溫,功率達2.5KW以上。防干燒裝置,要求提供防干燒探頭。安裝水箱水標。
盤 管 1 模擬工業(yè)現(xiàn)場的管道輸送和滯后環(huán)節(jié),長35米(43圈),管徑15mm,在盤管上有三個不同的溫度檢測點,它們的滯后時間常數(shù)不同,在實驗過程中可根據(jù)不同的實驗需要選擇不同的溫度檢測點。盤管的出水通過手動閥門的切換既可以流入鍋爐內(nèi)膽,也可以經(jīng)過渦輪流量計流回儲水箱。它可用來完成溫度的滯后和流量純滯后控制實驗。
管道及閥門 若干 整個系統(tǒng)管道由敷塑不銹鋼管連接而成,所有的手動閥門均采用優(yōu)質(zhì)球閥,徹底避免了管道系統(tǒng)生銹的可能性。有效提高了實驗裝置的使用年限。其中儲水箱底部有一個出水閥,當水箱需要更換水時,把球閥打開將水直接排出
液位變送器 4 三個液位變送器分別用來對上、中、下三個水箱和鍋爐的液位進行檢測,其量程為0~3KPa(以實際的水箱高度為準),用于測量水箱液位高度,為直流24V供電、標準兩線制接線4~20mA變送輸出、精度0.5級,采用工業(yè)用的擴散硅壓力變送器,帶不銹鋼隔離膜片,同時采用信號隔離技術,對傳感器溫度漂移跟隨補償。
增加1個壓力變送器,0-100kpa,來測量管路的壓力,增加實驗為管路恒壓控制實驗。
溫度傳感器 5 裝置中采用了六個Pt100鉑熱電阻溫度傳感器,分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管(有3個測試點)以及上水箱出口的水溫。Pt100測溫范圍:-200~+850℃。
流量計 2 采用渦輪流量計,渦輪流量計的傳感器部分為渦輪結構,是一種速度式檢測儀表,用于檢測水流量的大小,當流量很小時其精度也不會降低。公稱通徑:10 毫米(管螺紋 G1/2″); 量程:0~1.2m3/h;精度:1 級;輸出信號: 4~20mA DC(兩線制);供電電源:DC24V
鍋爐防干燒保護裝置 1 為保證實驗效果好、不降低鍋爐加熱功率的前提下,本套裝置配備了良好的防干燒保護系統(tǒng),當鍋爐內(nèi)膽液位低于紅色警戒水位線時,保護裝置將切斷調(diào)壓模塊輸出電壓,以有效保護電加熱管不被干燒損壞。
電動調(diào)節(jié)閥 1 電動調(diào)節(jié)閥是新一代超小型電子式一體化直行程電動調(diào)節(jié)閥。采用精小型電動執(zhí)行器伺服放大器,它以220V交流電源為驅(qū)動電源,輸入標準的4~20mADC控制信號,經(jīng)伺服放大器控制,使電機帶動減速器運行而產(chǎn)生軸向推力,使閥芯移動,改變閥門的開度,達到對液位,流量等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)自動控制的目的。超小型直行程單座電動調(diào)節(jié)閥。廣泛應用于電力、暖通中央空調(diào)、冶金、輕工等行業(yè)的自動化控制系統(tǒng),更適用于高校教學和科研設備。 閥體為鑄鐵材質(zhì),閥芯為不銹鋼材質(zhì),國標法蘭安裝,DC4~20mA電流信號控制,工稱通徑DN15。該調(diào)節(jié)閥為直行程氣動控制調(diào)節(jié)閥,具有精度高、技術先進、體積小、重量輕、推動力大、耗氣量少、可靠性高、操作方便等優(yōu)點。由控制器直接發(fā)送模擬信號控制閥門定位器,閥門定位器驅(qū)動執(zhí)行機構動作,使用和校正都非常方便;
水泵 2 本裝置采用磁力驅(qū)動泵,流量為30升/分,功率為90W。泵體完全采用不銹鋼材料,以防止生銹,使用壽命長。本裝置采用兩只磁力驅(qū)動泵,一只為三相380V恒壓驅(qū)動,另一只為三相變頻220V輸出驅(qū)動。三相磁力驅(qū)動泵,噪音低,壽命長,揚程達12米
電磁閥 1 在本裝置中,其中一只作為電動調(diào)節(jié)閥支路和變頻支路的連通閥,起接通和關斷兩條支的作用。另外六只作為各液位水箱兩條支路的進水閥門。工作壓力:最小壓力為0Kg/㎝2,最大壓力為7Kg/㎝2;工作溫度:-5~80℃;工作電壓:24VDC。
二相移相調(diào)壓裝置 1 采用二相全隔離一體化交流移相調(diào)壓器模塊,采用SMT工藝,DCB陶瓷基板,有LED電源指示和LED輸出調(diào)節(jié)量指示,控制參數(shù):可輸入0~5V、0~10V、4~20mA;輸出參數(shù):額定工作電壓:380VAC±10%;電網(wǎng)頻率:50Hz;斷態(tài)峰值截止電壓VP:≥1200VPK;電小負載電流:100 mA;斷態(tài)漏電流:<12 mA;關斷最大延時:10ms;調(diào)節(jié)響應時間:10ms;
電加熱管 1 由三根0.7KW電加熱管星形連接而成,用來對鍋爐內(nèi)膽內(nèi)的水進行加溫。
交流變頻控制 1 本系統(tǒng)采用的變頻調(diào)速模塊為多功能、緊湊型產(chǎn)品,具備V/F控制、通用磁通矢量控制、最佳勵磁控制等,運行特性:多段速15速、PID控制、輸出電流檢測、異常時再試功能、零電流檢測;輸出頻率范圍:0.2~400Hz;頻率設定分辨率:0.06Hz/60HZ;頻率精度:最大輸出頻率的±0.1%以內(nèi);控制信號輸入為4~20mADC或0~5VDC,交流220V變頻輸出用來驅(qū)動三相磁力驅(qū)動泵。
鍋爐保護系統(tǒng) 1 當鍋爐內(nèi)膽液位低于加熱水位線時,保護裝置將切斷調(diào)壓模塊輸出電壓,以有效保護電加熱管不被干燒損壞,當水位高于加熱最低水位時,調(diào)壓模塊才能啟動加熱。有效防止燒壞加熱棒。
電氣控制及標準信號轉接箱 1 電氣控制及標準信號轉接箱中,電氣控制箱包括電源裝置、變頻器、溫度調(diào)溫裝置及設備的基本保護裝置,標準信號轉接箱對外提供與 DCS 控制系統(tǒng)及其他控制系統(tǒng)連接的標準接口,方便系統(tǒng)的擴展。
電氣輔助器件 1 各種維護用的螺絲刀、扳手、生料帶、電工膠帶、出水管等工具, 各主要器件的使用說明書
 
信號參數(shù):
序號 信號名稱 信號范圍 信號類型
1 調(diào)節(jié)閥支路流量 0~1.2 ㎡/H 二線制,4~20mA
2 變頻泵支路流量 0~1.2 ㎡/H 二線制,4~20mA
3 滯后盤管出口流量 0~1.2 ㎡/H 二線制,4~20mA
4 上水箱液位 0~3KPa 二線制,4~20mA
5 中水箱液位 0~3KPa 二線制,4~20mA
6 下水箱液位 0~3KPa 二線制,4~20mA
7 鍋爐水溫 0~100℃ 100~138.5Ω
8 夾套水溫 0~100℃ 100~138.5Ω
9 盤管水溫3個點 0~100℃ 100~138.5Ω
10 變頻器控制信號 0~50Hz 4~20mA
11 變頻器反饋信號 0~50Hz 4~20mA
12 調(diào)壓模塊控制信號 0~100% 4~20mA
13 電動調(diào)節(jié)閥控制信號 0~100% 4~20mA
14 電動調(diào)節(jié)閥反饋信號 0~100% 4~20mA

定制參數(shù):
1、閥門有無就地功能及反饋
2、水泵和電加熱有無反饋及故障信號
3、鍋爐有無液位開關
4、增加“需要增設泵回流管線,回流管線的水流回水箱,回流管線設置一個控制回流的電動閥門”。