[教育]張樹文油氣儲運系統(tǒng)自動化第二章2聯(lián)合站自動化

1、23:28,1,聯(lián)合站自動化,一、三相分離器測控系統(tǒng)1、天然氣計量與測控系統(tǒng)2、油水界面測控系統(tǒng)3、油氣界面控制系統(tǒng),23:28,2,,,三相分離器,一、運行參數(shù),設備規(guī)格：φ3000×14600 操作壓力：0.25MPa 處理液量：≤1500m3/d 出口原油含水：≤0.5％ 出口污水含油：≤200mg/l,23:28,3,,,三相分離器,二、 自控系統(tǒng),,分離器自控系統(tǒng)

2、主要由三部分構(gòu)成：氣路、油路和水路，分別采用常規(guī)儀表對三相分離器油（水）室液位及壓力進行控制。 控制系統(tǒng)由被控對象（液位、壓力）測量單元、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器組成。壓力檢測采用電動壓力變送器，油（水）室液位檢測采用雷達液位計，遠程調(diào)節(jié)器采用電動調(diào)節(jié)閥；現(xiàn)場顯示采用磁翻板（柱）液位計，現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)采用浮球液面調(diào)節(jié)閥。,23:28,4,,,三相分離器,三、 工作原理,油氣水混合物進入脫氣室，靠旋流分離及重力作用脫出大量的原油伴生氣，脫氣后

3、的油水混合物經(jīng)導流管進入水洗室，在含有破乳劑的活性水層內(nèi)洗滌破乳，再經(jīng)聚結(jié)整流后，流入沉降分離室進一步沉降分離，脫氣原油翻過隔板進入油室，脫出水靠壓力平衡經(jīng)導管進入水室，再經(jīng)各自出口管匯導出，從而達到油氣水三相分離的目的。,23:28,5,三相分離器工藝流程示意圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,23:28,6,,,三相分離器,四、 工作特點,,三相分離器將原油的脫氣、脫水結(jié)合在一起綜合處理，工藝簡單，投資少，管理和維護簡單，

4、有利于實現(xiàn)原油處理工藝的密閉。 適用于油田原油脫水、脫氣等工藝，既能將含水原油處理為凈化油，也可用于高含水油田原油的預脫水工藝，可人為控制出口原油含水率，操作方便簡單。,23:28,7,,,23:28,8,,,23:28,9,二、電脫水器測控系統(tǒng),主要內(nèi)容1、自動監(jiān)控參數(shù) 油水界面位置、出油含水率、壓力、溫度、電場電壓與電流2、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng) 保持油水界面、保持電場電壓3、自動報警與保護 超高、超低壓力、

5、超溫,23:28,10,三、加熱爐自動調(diào)節(jié),主要內(nèi)容1、參數(shù)測量溫度、壓力2、控制系統(tǒng) 進油量、風量3、自動報警與保護 超高,23:28,11,四、典型加熱爐的控制方案,常用的控制方法有簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)、串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)、前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。1、簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)(1) 用自力式調(diào)節(jié)裝置，TT0,TIC,TCV一體(2)就地式調(diào)節(jié)裝置，TT0與TIC一體(2)單元組合儀表式，各有對應的儀表與裝置,23:28,12,,圖中，簡單調(diào)節(jié)

6、系統(tǒng)由爐出口溫度變送器TT0、溫度指示控制環(huán)節(jié)TIC、電氣轉(zhuǎn)換器I/P、調(diào)節(jié)閥TCV組成。TIC根據(jù)出口溫度PV與給定值SP之偏差按PID 規(guī)律改變?nèi)加土縬m。,23:28,13,一種由主、副兩個調(diào)節(jié)器彼此串接的雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。主調(diào)節(jié)器根據(jù)主參數(shù)與給定值的偏差輸出信號，作為副調(diào)節(jié)器的給定值,副調(diào)節(jié)器同時接受副參數(shù)信號和給定值并控制調(diào)節(jié)機構(gòu)。副調(diào)節(jié)器的工作是隨動調(diào)節(jié)，主調(diào)節(jié)器的工作是定值調(diào)節(jié)。 在串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)投用時，先投副回路，后投主

7、回路,2、串級調(diào)節(jié)系統(tǒng),23:28,14,,,23:28,15,3、前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng),利用輸入或1517:36擾動信號的直接控制作用構(gòu)成的開環(huán)控制系統(tǒng)。,23:28,16,4、復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng),串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)串級+前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng),控制系統(tǒng)的作用 ---- 抑制擾動,23:28,17,,,串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)由主回路和副回路組成。加熱爐控制主回路由爐出口溫度變送器TT0,調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)TIC1組成。,23:28,18,副回路由爐膛溫度變送器TT、

8、調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)TIC2、電氣轉(zhuǎn)換器I/P、調(diào)節(jié)閥TCV組成。副回路對擾動有抑制作用。影響加熱爐出口的擾動2個：擾動1：影響爐膛溫度變化的干擾因素擾動2：被加熱原油的進爐溫度和流量,23:28,19,流量溫度時，取進爐溫度T1作為前饋參數(shù)。前饋作用由進爐溫度變送器TT1、前饋系統(tǒng)K1及加法器∑引入系統(tǒng)。SP2 副回路給定值,23:28,20,,SP2 副回路給定值,23:28,21,5、熱媒爐自動化系統(tǒng),GE-NATCO熱媒加

9、熱微機測控系統(tǒng)熱媒爐工藝流程系統(tǒng)由熱媒加熱系統(tǒng)、熱媒原油換熱系統(tǒng)、熱媒穩(wěn)定供給系統(tǒng)和壓縮空氣供給系統(tǒng)組成爐主體---燃燒設備、輻射段、過度段、對流段與煙囪組成。,23:28,22,,,23:28,23,,熱媒爐微機測控系統(tǒng)(1)功能自動報警與停車自動順序點火連續(xù)自動調(diào)節(jié)熱媒流量、燃油流量、助燃風量顯示打印各過程變量與站控RTU的通訊功能(2)硬件配置,23:28,24,(2)硬件配置 主機與外設組成主機計算機

10、為模塊化結(jié)構(gòu)，配置各種模入(AI)和模出(AO)組件、開關(guān)量輸入(SC)和輸出(DO)、邏輯量輸入(LI)輸出(LO)、多路傳輸器(MX)、電源。,23:28,25,◆過程變量模入/模出通道①熱媒入口溫度T1②熱媒入口流量Q1③燃油流量QF④爐出口熱媒溫度T0⑤煙囪過剩氧量Q2%⑥盤管壁溫度⑦煙囪溫度⑧燃油溫度⑨火嘴溫度,模出通道3個①熱媒質(zhì)量流量計調(diào)節(jié)②燃油流量調(diào)節(jié)③助燃風量調(diào)節(jié),模入通道9個,23:28,2

11、6,◆過程開關(guān)量輸入輸出通道主要為了保證熱媒爐系統(tǒng)安全運行及自動順序起爐設置的。①鼓風機啟動失靈②鼓風機壓力過低③熱媒入口流量過低停爐④熱媒出口溫度過高停爐 288度⑤輻射室壓力過高停爐⑥燃油壓力過低⑦霧化風壓力過高過低⑧儀表風壓力過低,23:28,27,◆過程開關(guān)量輸入輸出通道⑩燃油溫度過高過低⑾煙道溫度過高氧含量過低火嘴溫度過高燃油流量計失靈點火失靈微機測控系統(tǒng)斷電原油換熱器出口溫度過高、過低