資料簡介
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河北省能源結構長期以煤炭為主,占總能源消費的89%以上,電力、燃氣的消費相對較少,這種能源品種結構的不合理,造成全省城市大氣污染嚴重。因此,必須大力調整能源結構,大量使用天然氣等潔凈能源,使全省的資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展。天然氣具有煤炭、石油所的環(huán)保優(yōu)勢。我國的天然氣開發(fā)利用雖起步較晚,但在目前和今后相當長的時間內,將得到大力發(fā)展,這就為河北省利用天然氣資源提供了一個歷史契機。河北省天然氣利用一期工程即陜京線北京—石家莊支線,是關系到河北省工業(yè)生產(chǎn)、人民生活、減少大氣污染、改善和提高環(huán)境質量的大事,涉及各行各業(yè)與千家萬戶,關系國計民生。建設該工程的主要目的就是:調整河北省的能源結構,提高城鎮(zhèn)居民生活質量,減少大氣污染、改善和提高環(huán)境質量。
二、概述
河北省天然氣利用一期工程是河北省重點工程,省長一號工程。該工程設計年輸氣能力15×108m3年。始于陜京輸氣管道二站村閥室,終點為石家莊末站,沿線共經(jīng)過15個縣、市、區(qū),全長201.7km。主管線管徑φ508,設計壓力6.3MPa。沿線共設4座工藝站場,7座截斷閥室。
自動控制采用集中監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng)),調度控制中心設在石家莊末站,由調度中心對沿線各站場的生產(chǎn)運行進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測和控制,各站設PLC站控系統(tǒng)。合理的工藝水平、高精度的交接計量、調壓技術和*自控水平,使本工程達到了九十年代末水平。
三、輸氣站場工藝簡介
本工程沿線共設置4座工藝站場,分別為:涿州首站、保定分輸站、定州分輸站和石家莊末站。每座站場在設計時均考慮投產(chǎn)初期氣量較小的情況,并設有反輸流程,在條件允許的情況下,天然氣從石家莊輸至涿州,向沿線各城市供氣。
涿州首站站內分為兩個部分,一部分包括天然氣進站截斷放空、天然氣分離、天然氣計量(上游),該部分由北京集輸公司管理;另一部分包括天然氣總計量(下游)以及向涿州市分輸部分的調壓、計量等。在涿州首站還設有氣體在線分析。
涿州首站照片
保定分輸站主要包括清管器收發(fā)裝置2套、氣體進站分離以及向保定市分輸部分的調壓計量。定州分輸站主要包括天然氣截斷放空和向定州分輸部分的分離、調壓計量等。
石家莊末站承擔者向石家莊市供氣的任務,主要包括天然氣分離、調壓計量,并預留第二氣源的進口,向邢臺、邯鄲供氣預留接口;同時,還設有調度控制中心,對全線生產(chǎn)運行情況進行控制和調度。石家莊末站設有綜合樓和宿舍樓,在投產(chǎn)初期負責公司人員的就餐及部分人員的住宿。
石家莊末站照片
四、 自控系統(tǒng)
4.1 概述
本工程自動控制設計內容包括涿州首站、保定分輸站、定州分輸站、石家莊末站站控系統(tǒng)和石家莊調度控制中心等。
涿州首站、保定分輸站、定州分輸站和石家莊末站的站控系統(tǒng)負責采集站場工藝過程參數(shù)和運行狀態(tài)等,如溫度、壓力、流量及供配電系統(tǒng)等參數(shù),對閥門的開、關和故障狀態(tài)、火災報警、可燃氣體檢測等進行監(jiān)測。石家莊調度控制中心是管線的管理中心和調度核心,負責對管道沿線的涿州首站、保定分輸站、定州分輸站和石家莊末站的運行實行統(tǒng)一調度管理,監(jiān)視站場重要的運行參數(shù)和狀態(tài),設定值和各項操作命令能夠從調度中心準確地下達到有關站場。站場控制系統(tǒng)和調度中心組成了SCADA系統(tǒng)。
SCADA系統(tǒng)框圖
4.2 自控水平
調度控制中心、中間各站場站控系統(tǒng)、現(xiàn)場儀表組成一個三級監(jiān)測、控制管理的系統(tǒng)模式。
第一級:為就地儀表、手動和站場系統(tǒng)監(jiān)控(站場儀表)。
第二級:實現(xiàn)站控系統(tǒng)值班控制室內的集中監(jiān)視控制(站控系統(tǒng))。
第三級:石家莊設調度控制中心集中遠程監(jiān)視控制(監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即SCADA系統(tǒng))。
4.3 控制方案
本工程儀表及自動化系統(tǒng)的設計、選型以技術*、經(jīng)濟實用為原則,自控系統(tǒng)采用監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))。在石家莊末站設調度控制中心,首站、末站及各分輸站均設站控系統(tǒng)監(jiān)控全站。經(jīng)過仔細的考察和比選,采用了羅克韋爾自動化ControlLogix
系列PLC構成集中監(jiān)視、分散控制方案。ControlLogix 系列PLC是羅克韋爾自動化公司最新推出的、功能更強大的可編程邏輯控制器。它有以下特點:
模塊化:ControlLogix系統(tǒng)的模塊化的I/O、內存及通訊接口為用戶提供了一種即可組態(tài)又便于擴展的系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)需要靈活配置所需的I/O數(shù)量,內存容量以及通訊網(wǎng)絡。以后當用戶需要進一步擴展系統(tǒng)時,可隨時添加I/O,內存及通訊接口。最大I/O點數(shù)為128000。
帶電插拔:ControlLogix允許用戶帶電插拔系統(tǒng)中的任何模塊,而不會對模塊造成損壞。這樣用戶就可以在繼續(xù)維持系統(tǒng)運行的同時更換故障模塊。
高分辯率I/O:最高16位,可選帶自診斷功能模塊,I/報告。
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