ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 16
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.Введение
Газоснабжение котельных установок производится путем подачи попутного газа потребителям по магистральным газопроводам. Газопроводы от магистральных газопроводов и газораспределительных станций (ГРС) до потребителей разделяются на распределительные вводы и внутризаводские газопроводы. Распределительные газопроводы служат для подачи газа к вводам его на отдельные предприятия или к группам зданий. Вводами называются газопроводы, соединяющие распределительные газопроводы с газопроводами, расположенными на территории предприятий и котельных установок. Они могут прокладываться по наружным стенам зданий и по отдельно стоящим колоннам при соблюдении правил пожарной безопасности. ГРП (гэзорегулировочные пункты) или ГРУ (газорегуляторные установки) должны находиться вблизи от основного потребителя газа.
2.Характеристика объекта автоматизации
2.1 Описание технологического процесса
Газовое хозяйство теплогенерирующих установок несложно, относительно дешево по капитальным затратам и наиболее надежно в эксплуатации. При сжигании в топке теплогенерирующей установки газообразного топлива его подготовка сводится к фильтрованию, дросселированию до нужного давления и подводу к горелкам.
В коммунальном хозяйстве в качестве топлива используются природный газ и сжиженный газ в баллонах или в специальных цистернах емкостях.Попутный газ, как правило, применяется для покрытия всех трех основных видов бытового теплопотребления (отопление, горячее водоснабжение и пищеприготовление. Однако это топливо экономически целесообразно применять только в населенных пунктах, расположенных в зоне прокладки газопроводов на расстоянии не более 4 – 5 км от них.
По сравнению с другими видами топлива попутный газ позволяет наиболее легко осуществить комплексную автоматизацию процесса горения в топках теплогенерирующих установок, а также в квартирных генераторах теплоты и всевозможных отопительных и отопительно-варочных печах.
Подача газа на тепловые электростанции, ТЭЦ, в промышленные и коммунальные теплостанции, жилые и общественные здания производится по трубопроводам под давлением, поэтому не требуется расходовать дополнительную энергию для приема и подачи его в топки теплогенераторов для сжигания.
Попутныф газ подается от магистралей по трубопроводам к районным газораспределительным станциям ГРС, где давление его редуцируется до необходимой величины. При этом давлении газ распределяется по районным или промышленным газораспределительным пунктам ГРП, где происходит дальнейшее дросселирование газа от входного давления до давления, требующегося потребителям газа, которое автоматически поддерживается постоянным независимо от его расхода.
Для промышленного потребления газ может подаваться непосредственно из дальних газопроводов или сетей газовых заводов. Если требуется меньшее давление газа, чем в газопроводе, снижение его и автоматическое поддержание на заданном уровне обеспечиваются:
- в газорегуляторных пунктах ГРП, сооружаемых на городских распределительных сетях, а также на территории промышленных и коммунальных предприятий;
- в газорегуляторных установках ГРУ, монтируемых непосредственно у потребителей и предназначенных для снабжения газом котлов и других агрегатов, расположенных только в одном помещении.
2.2 Технологическая схема процесса конверсии попутного газа
Рисунок 2.1 Технологическая схема процесса конверсии попутного газа
3.Показатель безотказности
Таблица 3.1 - Показатели надежности элементов контура регулирования температуры
| Обозначение элемента | Наименование | Тип | Кол-во, шт | Показатели надежности | |
| Тср,, ч | Интенсивность отказа λ, 1/ч | ||||
| Вторичный прибор | Вторичный прибор многоканальный | Элемер РМТ-69 | 1 | 80000 | 1,25ּ10-5 |
| ТС | Термометр сопротивления медный | ТСМУ-274 Ex | 10 | 26280 | 3,8ּ10-5 |
| | Клапан | 25НЖ947НЖ | 8 | 87600 | 1,14ּ10-5 |
| | Электропривод | Broеn MT90A | 1 | 120000 | 8,33ּ10-6 |
Определим интенсивность отказов системы
. Так как элементы системы соединены последовательно, то интенсивность отказов можно вычислить по формуле:
λобщ =1,25ּ10-5+3,8ּ10-5+1,14ּ10-5+8,33ּ10-5 = 14,52ּ10-51/ч.
Зная интенсивность отказов системы, найдем среднее время работы системы:
=1/ λобщ 
ч.Полученное среднее время безотказной работы больше данного показателя, указанного в требованиях к надежности САР, следовательно, проектируемая система удовлетворяет требованиям надежности.
4.Автоматизация производства
4.1 Обоснование регулируемых параметров и каналов внесения регулирующих воздействий
Основными автоматическими устройствами, поддерживающими требуемый технологический режим в объекте, являются регуляторы. Поэтому сначала целесообразно наметить регулируемые параметры процесса и каковы внесения регулируемых воздействий и только после этого приступают к выбору остальных параметров.
В процессе конверсии попутного газа регулированию подлежат следующие параметры:
-
температура конвертированного газа в теплообменнике поз. Т1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение подачи пара в теплообменник поз. Т1; -
давление природного газа на выходе из сепаратора поз. С1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение подачи газа на выходе из сепаратора поз. С1; -
расход природного газа на выходе из сепаратора поз. С1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение расхода газа после сепаратора поз. С1; -
расход пара на выходе в пенный сатуратор поз. ПС1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение подачи пара в пенный сатуратор поз. ПС1; -
расход парогазовой смеси в теплообменнике поз Т1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение расхода пара в теплообменнике поз. Т1; -
расход пара на входе в смеситель поз. СМ1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение подачи пара в смеситель поз. СМ1; -
уровень конденсата в пенном сатураторе поз. ПС1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение расхода конденсата из пенного сатуратора поз. ПС1; -
уровень питательной воды в котле-утилизатора поз. КУ1, каналом внесения регулирующего воздействия является изменение питательной воды в котле-утилизаторе поз. КУ1;
4.2 Обоснование параметров контроля и сигнализации
Контролю подлежат, прежде всего, те параметры, знание текущих значений которых облегчает пуск, наладку и ведение технологического процесса. К таким параметрам относятся все регулируемые величины, нерегулируемые внутренние параметры, входные и выходные параметры, при изменении которых в объект могут поступать возмущающие воздействия.
В процессе конверсии попутного газа контролю подлежат следующие параметры:
-
температура природного газа на входе в сепаратор поз. С1; -
температура попутного газа на выходе из пенного сатуратора поз. ПС1; -
температура конвертированного газа в увлажнителе поз. У1; -
температура конвертированного газа на входе в котел-утилизатор поз. КУ1; -
температура парогазовой смеси в смесителе поз. СМ1; -
температура попутного газа в теплообменнике поз. Т1; -
температура конвертированного газа на входе в смеситель поз. СМ1; -
температура конвертированного газа на входе в увлажнитель поз. У1; -
температура природного газа в конверторе метана поз. КМ1; -
температура конвертированного газа в котле-утилизатора поз. КУ1; -
давление природного газа на входе в сепаратор поз. С1; -
давление попутного газа на входе в нижнюю часть пенного сатуратора поз. ПС1; -
давление природного газа на входе в нижнюю часть пенного сатуратора поз. ПС1; -
давление конвертированного газа с остаточной объемной долей метана не более 0,5% на входе в увлажнитель поз. У1; -
давление подаваемого пара на входе в смеситель поз. СМ1; -
давление питательной воды из котла-утилизатора на входе в увлажнитель поз. У1; -
давление сырого конвертированного газа на выходе из котла-утилизатора поз. КУ1; -
давление питательной воды на входе в котел-утилизатор поз. КУ1; -
расход природного газа на входе в сепаратор поз. С1; -
расход природного газа на входе в нижнюю часть пенного сатуратора поз. ПС1; -
расход пара на входе в пенный сатуратор поз. ПС1;
-
расход питательной воды из котла-утилизатора на входе в увлажнитель поз. У1; -
расход пара на входе в теплообменник поз. Т1; -
расход пара на входе в смеситель поз. СМ1; -
расход питательной воды на входе в котел-утилизатор поз. КУ1; -
уровень конденсата в пенном сатураторе поз. ПС1; -
уровень питательной воды в котле-утилизаторе поз. КУ1; -
концентрация сырого конвертированного газа на выходе из котла-утилизатора поз. КУ1;
Сигнализации подлежат все параметры, изменения которых могут привести к аварии, несчастным случаям или серьезному нарушению технологического режима. К ним относятся концентрация взрывоопасного вещества в воздухе производственного помещения, уровень жидкости, давление в аппаратах и др.
Одним из важных назначений устройств сигнализации является оповещение обслуживающего персонала о нарушениях технологического процесса, которые могут привести к браку выпускаемой продукции.
Сигнализации в процессе конверсии попутного газа подлежат следующие параметры:
-
температура подаваемого пара в теплообменнике поз. Т1 по верхнему пределу;
-
температура конвертированного газа в смеситель поз. СМ1, по верхнему пределу; -
давление природного газа в сепаратор поз. С1, по верхнему пределу; -
давление природного газа в нижнюю часть пенного сатуратора поз. ПС1, по верхнему пределу; -
давление конвертированного газа с остаточной объемной долей метана не более 0,5% в увлажнитель поз. У1, по верхнему пределу; -
давление подаваемого пара в смеситель поз. СМ1, по верхнему пределу; -
давление сырого конвертированного газа из котла-утилизатора поз. КУ1, по верхнему пределу; -
давление питательной воды в котел-утилизатор поз. КУ1, по верхнему пределу; -
расход природного газа в нижнюю часть пенного сатуратора поз. ПС1, по верхнему пределу; -
расход подаваемого пара в теплообменник поз. Т1, по верхнему пределу; -
уровень попутного газа паром в канализацию, по верхнему пределу;
-
уровень питательной воды в котел-утилизатор поз. КУ1, по верхнему пределу; -
концентрация сырого конвертированного газа из котла-утилизатора поз. КУ1, по верхнему пределу.
4.3 Выбор средств автоматизации
Средства автоматизации, с помощью которых будет осуществляться управление процессом, должны быть выбраны технически грамотно и экономически обоснованно.
Это определяется факторами такими, как пожаро- и взрывоопасность, агрессивность и токсичность сред, число параметров, участвующих в управлении, и их физико-химические свойства, а также требованиям к качеству контроля и регулирования.
В процессе конверсии попутного газа лучше использовать электрические средства автоматизации так, как у них гораздо меньшее запаздывание и высокая точность. Также электрические средства автоматизации существенно упрощают их соединение с вычислительными машинами.
