液化天然气脱碳系统中吸收塔的过程控制研究

【摘要】：能源是关乎人类生存的物质基础,能源消费结构既体现了社会文明进步的程度又会对人类赖以生存的自然环境有着重大的影响。清洁、可靠的能源——液化天然气越来越多的受到人类欢迎。在液化天然气的生产过程中,吸收塔稳定可靠运行至关重要。因此,本文主要针对液化天然气脱碳系统中吸收塔的过程控制进行研究。首先,了解液化天然气的主要应用领域,并结合液化天然气的生产工艺流程,给出了液化天然气脱碳系统中吸收塔过程控制的具体要求。其次,针对脱碳系统中吸收塔的液位、流量控制问题,提出了改进的方案,并且对各种检测仪表进行了选型。在控制器设计过程中,采用了西门子PCS7控制系统,并进行了硬件系统设计。为了提高液化天然气现场的信息化程度,采用了GPRS DTU模块进行远程数据采集。最后,进行了脱碳系统的软件设计。主要包括控制程序设计与人机界面设计。控制程序既保证了实际生产又增加故障诊断及报警处理功能。良好的人机界面不仅为操作人员提供了整个控制过程的操控平台,而且也为技术人员和维护人员提供了实时监控数据和丰富的故障诊断信息。 【关键词】：脱碳系统 过程控制 仪表 GPRS DTU 人机界面
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE644
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 液化天然气主要应用领域11-13
• 1.2.1 中小城镇居民生活11
• 1.2.2 大中型城市调峰及备用气源11-12
• 1.2.3 车用LNG燃料12-13
• 1.3 项目概况13-14
• 1.4 本文研究的主要内容及结构14-15
• 第2章 LNG工艺流程及吸收塔的工艺要求15-21
• 2.1 引言15
• 2.2 LNG工艺流程15-16
• 2.3 LNG脱碳系统工艺原理及过程16-20
• 2.3.1 脱酸气方法选择16-17
• 2.3.2 收剂的选择17-19
• 2.3.3 脱酸单元主要设备19-20
• 2.4 吸收塔部分的仪表检测及控制要求20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 吸收塔部分的控制方案及仪表选型21-29
• 3.1 引言21
• 3.2 吸收塔进口控制方案设计21-23
• 3.2.1 吸收塔进口流量控制结构图21
• 3.2.2 吸收塔液位控制方案设计21-23
• 3.2.3 伺服阀控制方案设计23
• 3.3 主要仪表选型23-28
• 3.3.1 压差测量仪表25
• 3.3.2 温度测量仪表25-26
• 3.3.3 液位测量仪表26-27
• 3.3.4 流量测量仪表27-28
• 3.4 执行机构选型28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 脱碳系统吸收塔控制系统设计29-37
• 4.1 引言29
• 4.2 吸收塔过程控制总体设计29-31
• 4.3 现场控制站设计31-34
• 4.3.1 PCS7系统设计原则31-32
• 4.3.2 控制系统构成32-33
• 4.3.3 电气控制配置33-34
• 4.4 仪表远程监控设计34-36
• 4.4.1 工业信息化设计34-35
• 4.4.2 GPRS DTU配置35-36
• 4.5 本章小结36-37
• 第5章 脱碳系统软件设计37-44
• 5.1 引言37
• 5.2 下位机程序设计37-40
• 5.2.1 软件程序构架38
• 5.2.2 脱碳系统控制工艺流程38-39
• 5.2.3 LNG故障分析39-40
• 5.3 上位机界面设计40-43
• 5.3.1 监控主界面40-41
• 5.3.2 辅助监控界面41-42
• 5.3.3 远程监控界面42-43
• 5.4 本章小结43-44
• 结论44-45
• 参考文献45-48
• 附录一48-52
• 附录二52-60
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果60-61
• 致谢61-62
• 作者简介62

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