燃气场站仪表自动化设计及运维课件.ppt

iESLab燃气场站仪表自动化设计、建设燃气场站仪表自动化设计、建设、运行维护运行维护2009年5月1目录目录燃气场站的类型1场站仪表自动化的设计2场站仪表自动化的建设3场站仪表自动化的运行维护4山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行2目录目录燃气场站的类型1山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行34 42 23 31 1门站门站调压站调压站储配站储配站CNG加气站加气站天然气场站根天然气场站根据用途据用途划分划分燃气场站的类型燃气场站的类型山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行41.燃气场站的类型v天然气场站根据用途分为:门站、调压站、储配站、CNG加气站山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行5假如系统配置图如下所示假如系统配置图如下所示山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行6燃气场站的类型燃气场站的类型v门站：设在长距离输气管线与门站：设在长距离输气管线与城市燃气输配系统交接处的燃城市燃气输配系统交接处的燃气调压计量设施，简称城市门气调压计量设施，简称城市门站来自长距离输气管线的燃站来自长距离输气管线的燃气，先经过滤器清除其中机械气，先经过滤器清除其中机械杂质，然后通过调压器（燃气杂质，然后通过调压器（燃气调压器）、流量计（燃气计量）调压器）、流量计（燃气计量）进入城市燃气输配系统。

如燃进入城市燃气输配系统如燃气需要加臭（使燃气具有明显气需要加臭（使燃气具有明显气味，以便漏气时易于察觉），气味，以便漏气时易于察觉），则调压、计量后要经过加臭装则调压、计量后要经过加臭装置当燃气进站或出站压力超置当燃气进站或出站压力超过规定压力时，安全装置自动过规定压力时，安全装置自动启动站内发生故障时，可通启动站内发生故障时，可通过越站旁通管供气长距离输过越站旁通管供气长距离输气管线如采用清管器清管，则气管线如采用清管器清管，则可将清管器接收装置设在燃气可将清管器接收装置设在燃气门站内，以利集中管理门站内，以利集中管理山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行7燃气场站的类型燃气场站的类型v调压站（柜）：调压站设调压站（柜）：调压站设于城市配气管网系统中的于城市配气管网系统中的不同压力级制的管道之间，不同压力级制的管道之间，或设于某些专门的用户之或设于某些专门的用户之间，有地上式和地下式之间，有地上式和地下式之分站内主要设备是调压分站内主要设备是调压器，其任务是按照用户的器，其任务是按照用户的需求，对管网中的天然气需求，对管网中的天然气进行调压，以满足用户的进行调压，以满足用户的需求。

需求山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行8调压站： v调压站又分为：调压站又分为：高中压区域调压站高中压区域调压站中低压区域调压站中低压区域调压站工业用户调压站工业用户调压站居民用户调压站居民用户调压站v调压站设于城市配气管网系统中的不同压力级制的调压站设于城市配气管网系统中的不同压力级制的管道之间，或设于某些专门的用户之间，有地上式管道之间，或设于某些专门的用户之间，有地上式和地下式之分和地下式之分v站站内内主主要要设设备备是是调调压压器器，其其任任务务是是按按照照用用户户的的需需求求，对管网中的天然气进行调压，以满足用户的需求对管网中的天然气进行调压，以满足用户的需求山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行9燃气场站的类型燃气场站的类型v燃气储配站：城市燃气输配系统中燃气储配站：城市燃气输配系统中储存和分配燃气的设施其主要任储存和分配燃气的设施其主要任务是根据燃气调度中心的指令，使务是根据燃气调度中心的指令，使燃气输配管网达到所需压力和保持燃气输配管网达到所需压力和保持供气与需气之间的平衡燃气储配供气与需气之间的平衡燃气储配站的工艺流程应根据气源厂的性质、站的工艺流程应根据气源厂的性质、城市规模、负荷分布和管网压力级城市规模、负荷分布和管网压力级制等因素，通过技术经济比较后确制等因素，通过技术经济比较后确定。

燃气储配站站址的选择要考虑定燃气储配站站址的选择要考虑工艺、动力、给排水、土建安装、工艺、动力、给排水、土建安装、防火防爆、环境保护等方面的要求防火防爆、环境保护等方面的要求及其对投资和运行费用的影响，并及其对投资和运行费用的影响，并和城市总体规划相协调燃气储配和城市总体规划相协调燃气储配站的工艺布置应保证工作可靠、安站的工艺布置应保证工作可靠、安全生产和便于运行管理各建筑物全生产和便于运行管理各建筑物和构筑物之间应满足安全防火距离和构筑物之间应满足安全防火距离的要求，应设环绕全站的消防道路，的要求，应设环绕全站的消防道路，压送、调压等生产车间的用电设备压送、调压等生产车间的用电设备应考虑防火防爆要求，站内燃气管应考虑防火防爆要求，站内燃气管道宜连成环状并设有检修和事故时道宜连成环状并设有检修和事故时使用的越站旁通管道使用的越站旁通管道山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行10燃气场站的类型燃气场站的类型vCNG加气站加气站：压缩天然气：压缩天然气(CompressedNaturalGas,简称简称CNG)是天然气加压是天然气加压(超过超过3,600磅磅/平方英寸平方英寸)并并以气态储存在容器中。

它与管以气态储存在容器中它与管道天然气的组分相同道天然气的组分相同CNG可可作为车辆燃料利用作为车辆燃料利用LNG可以可以用来制作用来制作CNG，这种以，这种以CNG为为燃料的车辆叫做燃料的车辆叫做NGV（NaturalGasVehicle）与生产）与生产CNG的传的传统方法相比，这套工艺要求的统方法相比，这套工艺要求的精密设备费用更低，只需要约精密设备费用更低，只需要约15%的运作和维护费用的运作和维护费用山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行11燃气调压器v燃气调压器（gaspressureregulator）俗称）俗称减压阀减压阀v是通过自动改变经调节阀的燃气流量而使出口燃气是通过自动改变经调节阀的燃气流量而使出口燃气保持规定压力的设备，通常分为直接作用式和间接保持规定压力的设备，通常分为直接作用式和间接作用式两种作用式两种山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行12直接作用式调压器直接作用式调压器v由测量元件（薄膜）、传动部件（阀杆）和调节机构（阀门）组成v当出口后的用气量增加或进口压力降低时，出口压力就下降，这时由导压管反映的压力使作用在薄膜下侧的力小于膜上重块（或弹簧）的力，薄膜下降，阀瓣也随着阀杆下移，使阀门开大，燃气流量增加，出口压力恢复到原来给定的数值。

反之，当出口后的用气量减少或进口压力升高时，阀门关小，流量降低，仍使出口压力得到恢复出口压力值可用调节重块的重量或弹簧力来给定山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行13山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行14间接作用式调压器v由由主主调调压压器器、指指挥挥器器和和排排气气阀阀组组成成当当出出口口压压力力p2低低于于给给定定值值时时，指指挥挥器器的的薄薄膜膜就就下下降降，使使指指挥挥器器阀阀门门开开启启，经经节节流流后后压压力力为为p3的的燃燃气气补补充充到到主主调调压压器器的的膜膜下下空空间间由由于于p3大大于于p2,使使主主调调压压器器阀阀门门开开大大,流流量量增增加加，p2恢恢复复到到给给定定值值反反之之,当当p2超超过过给给定定值值时时,指指挥挥器器薄薄膜膜上上升升，使使阀阀门门关关闭闭同同时时，由由于于作作用用在在排排气气阀阀薄薄膜膜下下侧侧的的力力使使排排气气阀阀开开启启，一一部部分分压压力力为为p3的的燃燃气气排排入入大大气气，使使主主调调压压器器薄薄膜膜下下侧侧的的力力减减小小，又又由由于于p2偏偏大大，故故使使主主调调压压器器的的阀阀门门关关小小，p2也也即即恢恢复复到到给给定定值值。

燃燃气气储储配配站站、区区域域调调压压站站和和大大型型用用户户专专用用调调压压站站，基基本本上上都都采采用间接作用式调压器用间接作用式调压器山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行15山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行16山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行17目录目录场站仪表自动化的设计2山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行182.场站仪表自动化的设计2.0场站设置v1.自然条件和周围环境许可时，宜设置在露天，但应设置围墙、护栏或车挡；v2.设置在地上单独的调压箱（悬挂式）内时；对居民和商业用户燃气进口压力不应大于0.4MPA；对工业用户（包括锅炉）燃气进口压力不应大于0.8MPA；v3.设置在地上单独的调压柜（落地式）内时；对居民、商业用户和工业用户（包括锅炉）燃气进口压力不宜大于1.6MPA；v4.当受到地上条件限制，且调压装置进口压力不大于0.4MPA时，可设置在地下单独的建筑物内或地下单独的箱内；v5.液化石油气和相对密度大于0.75的燃气调压装置不得设于地下室、半地下室内和地下单独的箱体内山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行19前期准备工作前期准备工作v1：现场考察工艺区和站控室（有配备的情况下）：现场考察工艺区和站控室（有配备的情况下）的位置。

的位置考察现场场站的具体情况考察现场场站的具体情况工艺区和站控室的工艺区和站控室的分布情况，为以后系统的建设提供好的规划分布情况，为以后系统的建设提供好的规划2：操作台、控制机柜的尺寸要求操作台、控制机柜的尺寸要求操作台、控制柜的尺寸要求要根据场站的设备操作台、控制柜的尺寸要求要根据场站的设备多少，站控室的环境，以及站控室的大小来选择多少，站控室的环境，以及站控室的大小来选择需要的操作的大小和防护等级要求以便于项目需要的操作的大小和防护等级要求以便于项目方案的制定和系统的便捷实用方案的制定和系统的便捷实用山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行20设备的配置选型设备的配置选型v仪表的选型仪表的选型v流量计的选型流量计的选型流量仪表的种类繁多，下面讨论常用的七大类流流量仪表的种类繁多，下面讨论常用的七大类流量仪表的性能特点，并给出了流量仪表选型的建量仪表的性能特点，并给出了流量仪表选型的建议流量是工业生产过程中常用的过程控制参数流量是工业生产过程中常用的过程控制参数目前，市场上大约有超过目前，市场上大约有超过100种不同的流量仪表，种不同的流量仪表，其中有一些属于实验室仪表，不适合工业应用。

其中有一些属于实验室仪表，不适合工业应用随着科学技术的发展，新型的流量仪表还在不断随着科学技术的发展，新型的流量仪表还在不断涌现然而，没有一种流量仪表是涌现然而，没有一种流量仪表是“放之四海而放之四海而皆准皆准”的为此，用户应当首先了解流量仪表的的为此，用户应当首先了解流量仪表的性能特点，再结合所应用场合的工况条件，选择性能特点，再结合所应用场合的工况条件，选择性能价格比较高的产品性能价格比较高的产品山东建筑大学燃气专业与燃气自动化事业一路同行21流量计的选型流量计的选型v差压型流量计差压型流量计差压型差压测量技术是目前应用最广泛的一种流量测量方法，差压型差压测量技术是目前应用最广泛的一种流量测量方法，几乎能测量各种工况下单相流体和高温高压下流体的流量几乎能测量各种工况下单相流体和高温高压下流体的流量70年代，这种技术曾占到市场份额的年代，这种技术曾占到市场份额的80%今天，随着新技术的今天，随着新技术的应用，这个比例已降至应用，这个比例已降至40%左右，仍占了近左右，仍占了近“半壁江山半壁江山”差压型流量计一般由节流装置变送器两部份组成节流装置常压型流量计一般由节流装置变送器两部份组成。

节流装置常见的有孔板均速管等节流装置的作用是使见的有孔板均速管等节流装置的作用是使流经的流体收缩且在其上下游产生差压根据伯努利能量守流经的流体收缩且在其上下游产生差压根据伯努利能量守恒定律和连续性方程可以得出：其中，为体积流量；恒定律和连续。