【正文】 動(dòng)較大的環(huán)境下人能可靠運(yùn)行。在加熱爐內(nèi)沒(méi)有過(guò)量燃料燃燒時(shí)，火焰溫度為: ()式中HC——燃料的發(fā)熱量；CF——燃料的平均比熱；FA——空氣的質(zhì)量流量；CA——空氣的平均比熱；FF——燃料的質(zhì)量流量；TA——空氣的入口溫度；在熱傳遞過(guò)程中，熱量的分配對(duì)加熱爐的工作狀態(tài)很重要，過(guò)量空氣將使火焰溫度降低，影響熱輻射，并且過(guò)量空氣又不利于爐內(nèi)還原氣氛的形成，造成被加熱物氧化燒損加大。在模擬系統(tǒng)中，PID算法的表達(dá)式為 ()試中，——調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)； ——比例系數(shù)； ——積分時(shí)間常數(shù)；——微分時(shí)間常數(shù)——積分系數(shù)——微分系數(shù)增量型理想PID離散化表達(dá)式 (33）其中，為積分系數(shù)；為微分系數(shù)，為上一次控制輸出量；；。[22]： PID比例控制流程圖 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在設(shè)定值發(fā)生變化或系統(tǒng)受到擾動(dòng)作用后，系統(tǒng)將從原來(lái)的穩(wěn)態(tài)經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程進(jìn)入另一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)。經(jīng)驗(yàn)法即是按受控變量的性質(zhì)提出控制器參數(shù)的合適范圍。一般積分時(shí)間常數(shù)較大。這種整定方法是以得到4:1衰減比、并且有合適的超調(diào)量(或最大偏差)為目標(biāo)的。從工藝上看，要求受控變量允許承受等幅振蕩的波動(dòng)，其次對(duì)象應(yīng)為高階或純滯后，否則在比例作用下將不會(huì)出現(xiàn)等幅振蕩。MCGS具有操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能、高可靠性等突出特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、能源原材料、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)各種現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶指定的方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。?? 方便的報(bào)警設(shè)置、豐富的報(bào)警類(lèi)型、報(bào)警存貯與應(yīng)答、實(shí)時(shí)打印報(bào)警報(bào)表以及靈活的報(bào)警處理函數(shù)，使您能夠方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地捕捉到任何報(bào)警信息。?? 通用性強(qiáng)，支持目前絕大多數(shù)硬件設(shè)備，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/O Driver、開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫(huà)面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫(huà)效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。[24] MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成MCGS 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分?！?3】第四章 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) MCGS組態(tài)軟件概述 MCGS組態(tài)軟件簡(jiǎn)介MCGS（Monitor and Control Generated System）是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于Windows95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)。④積分時(shí)間約是微分時(shí)間的四倍。首先將控制器的積分作用和微分作用去除，按比例增益K p 由小到大的變化規(guī)律，對(duì)應(yīng)于某一K p 值作小幅度的設(shè)定值階躍干擾。④溫度系統(tǒng)：對(duì)于間接加熱的溫度系統(tǒng)，因?yàn)樗哂袦y(cè)量變送滯后和熱傳遞滯后，所以顯得很緩慢。下面是幾種比較實(shí)用的方法。該系統(tǒng)的原理是，燃料氣和空氣的流量差壓信號(hào)經(jīng)變送器及開(kāi)方器后分別得到空氣和燃料氣的流量Qa和Qb,Qa和Qb經(jīng)除法器得到一個(gè)比值K(k), K（k）與給定值R(k)相減得到偏差信號(hào)E(k)=R(k)K(k),偏差信號(hào)經(jīng)PID調(diào)節(jié)器輸出到控制空氣的閥門(mén)，以控制一定比例的空氣和燃料氣。溫度控制系統(tǒng)的對(duì)象具有大慣性、大時(shí)滯和非線性的特點(diǎn),存在很多不確定的因素,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能不佳。、硬盤(pán)活動(dòng)和鍵盤(pán)鎖的LED。IPC610系列機(jī)箱適用于絕大多數(shù)插入式板卡，包括CPU卡、視頻卡、磁盤(pán)控制卡以及I/O適配卡等[19]。：一般IPC的全鋼機(jī)采用符合“EIA”標(biāo)準(zhǔn)的全鋼化工業(yè)機(jī)箱，增強(qiáng)了抗電磁干擾能力。ISO EM系列隔離放大器是一種磁電隔離的混合集成電路，該 IC在同一芯片上集成了一個(gè)多隔離的DC/DC變換電源和一組磁電耦合的模擬信號(hào)隔離放大器，它采用磁電偶合的低成本方案，主要用于對(duì)EMC（電磁干擾）無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。其中再生氣加熱爐的檢測(cè)控制系統(tǒng)原理圖見(jiàn)附錄。這些功能是由檢測(cè)、變送裝置、控制器和執(zhí)行裝置來(lái)完成的。主對(duì)象的輸入信號(hào)為流量，輸出信號(hào)為再生氣溫度，當(dāng)流量增大時(shí)，燃料量增加，提供的熱量增大，再生氣溫度上升，因此，主對(duì)象放大倍數(shù)符號(hào)為“+”。在該串級(jí)比值控制系統(tǒng)中，主變量溫度是生產(chǎn)工藝的主要操作指標(biāo)，它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量或生產(chǎn)的安全，工藝上對(duì)它的要求比較嚴(yán)格，一般來(lái)說(shuō)，主變量不允許有余差。加熱爐控制系統(tǒng)方框圖如圖33所示：圖33 加熱爐控制系統(tǒng)方框圖對(duì)于加熱爐控制系統(tǒng)，只有在進(jìn)行分子篩再生時(shí)才會(huì)開(kāi)啟，當(dāng)再生結(jié)束后，加熱爐停止加熱，開(kāi)始冷吹。再生氣加熱爐是分子篩脫水系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，燃料氣和空氣在燃燒器內(nèi)混合燃燒，同時(shí)放出大量的熱量。在化工、煉油及其他工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，工藝上常需要兩種或兩種以上的物料保持一定的比例關(guān)系，比例一旦失調(diào)，將影響生產(chǎn)或造成事故。⑶輸入為雙極性輸入幅度：177。%FS 滯后誤差： ≤177。%（R）177。該電動(dòng)三通閥用于空氣調(diào)節(jié)、熱通風(fēng)、熱處理廠的工業(yè)和工行業(yè)的流體控制。 ：二線制、三線制、四線制；SBWR熱電阻溫度變送器是DDZ系列儀表中的現(xiàn)場(chǎng)安裝式溫度變送器單元，與工業(yè)熱電阻配套使用，它采用二線制傳輸方式（兩根導(dǎo)線作為電源輸入和信號(hào)輸出的公用傳輸線）。執(zhí)行器的大小要完全滿足調(diào)節(jié)閥在最大關(guān)斷差壓下的正常工作需要；，都要求帶有手輪操作機(jī)構(gòu)，以便于定位器故障之后，手動(dòng)控制閥開(kāi)度；，并帶有保位閥、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)等輔助設(shè)施以滿足在氣源故障或電磁閥失電的情況下，可保持閥門(mén)處于事故前狀態(tài)，所以采用ORBIT軌道式球閥；、切斷閥所使用的三通或四通電磁閥，其供電為24V DC,電磁閥的功率不大于12W，常帶電型。τc的影響比純滯后τ0對(duì)系統(tǒng)的影響緩和?，F(xiàn)場(chǎng)PLC系統(tǒng)采用MODBUS協(xié)議的RS485（倆線）通訊接口送至DCS集散控制系統(tǒng)，提供標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RTU協(xié)議。利用火焰探頭、感溫探頭、感煙探頭和可燃?xì)怏w探頭及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的火光、熱、煙和可燃?xì)怏w的泄漏，當(dāng)其超過(guò)安全設(shè)定時(shí)，F(xiàn)amp。若采用周期為8h的雙塔流程，則冷卻床層時(shí)間為2～3h，本項(xiàng)目的冷卻時(shí)間為4h； 自動(dòng)控制方案的選擇自動(dòng)化水平是根據(jù)工藝裝置的要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外同類(lèi)生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化水平及業(yè)主方的要求所確定。為了保證安全，停止加熱時(shí)，冷吹氣仍要通過(guò)爐內(nèi)翅管，同時(shí)在加熱爐選擇上，選擇了美國(guó)生產(chǎn)加熱爐的專(zhuān)業(yè)廠家GTS公司生產(chǎn)的對(duì)流式加熱爐。第三章 再生氣加熱爐控制系統(tǒng),氣體自上而下流過(guò)脫水塔1吸附劑床層。在高速流動(dòng)條件下,細(xì)小的固體顆粒會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生很大的磨損,因此粉塵過(guò)濾器對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行是必需的。再生后的床層需經(jīng)冷卻降溫后才具有較好的吸附效果,為此進(jìn)行冷吹,用低溫氣體帶走分子篩的熱量。由于設(shè)備數(shù)量的減少,今后的操作維護(hù)費(fèi)用也將大大降低。3．具有高效吸附性能，在相對(duì)濕度或分壓很低時(shí)，仍保持相當(dāng)高的吸附容量，特別適用于深度干燥。6～7H2O表22 常見(jiàn)的幾種分子公稱直徑分子公稱直徑/(1010m)分子公稱直徑/(1010m)H2CH44CO2C2H6N23C3H8H2OnC4～nC22H2SiC4～iC22CH3OH苯，要用分子篩脫水，選擇4A（或者3A）分子篩是比較合適的，因?yàn)?A分子篩的孔徑為(3～)1010m，4A分子篩的孔徑為(～)1010m，1010m。Al2O3yH2O）3A（鉀A型）23～2/3K2O這些孔穴不僅提供了很大的比表面，而且它只允許直徑比孔徑小的分子進(jìn)入，而比孔徑大的分子則不能進(jìn)入，從而使分子篩吸附分子有很強(qiáng)的選擇性?；钚匝趸X呈堿性，可與無(wú)機(jī)酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．故不宜處理酸性天然氣。目前在天然預(yù)處理過(guò)程中，主要使用的固體吸附劑有活性氧化鋁、硅膠和分子篩三大類(lèi)。該方法處理量大、脫水成本低、應(yīng)用廣。因?yàn)樘烊粴庖夯臏囟确浅５?，?duì)含水量要求相應(yīng)很高,故需要進(jìn)行深度脫水。與氣態(tài)天然氣相比，液化后的天然氣只有原體積的1/625，因此采用LNG的形式對(duì)遠(yuǎn)離能源消耗地區(qū)，海上天然氣田的開(kāi)發(fā)利用，都具有十分明顯的優(yōu)越性。在脫水工藝中的一個(gè)很重要的設(shè)備是再生氣加熱爐。⑦降低LNG工廠的能耗。④提高裝置的有效性。二期規(guī)模500萬(wàn)噸/年，投資21億元人民幣，計(jì)劃2008年投產(chǎn)。其主要參數(shù)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為:進(jìn)氣壓力4MPa；；日處理天然氣量(標(biāo)準(zhǔn))4000m3；液化量300L/h；電能消耗1～2kw；燃?xì)庀?標(biāo)準(zhǔn))500m3。自60年代起，全世界生產(chǎn)LNG裝置的數(shù)量與規(guī)模不斷增加，已投產(chǎn)的LNG裝置目前達(dá)160多套。它的液化能力很小(主要是液化儲(chǔ)罐中LNG蒸發(fā)出來(lái)的氣體)，而氣化能力很大，儲(chǔ)罐容量也很大。此外，這類(lèi)工廠的儲(chǔ)罐容量也較大，并附有碼頭及裝載設(shè)施。亞太地區(qū)是LNG增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)，年增長(zhǎng)幅度為5%～6%。如今， LNG國(guó)際貿(mào)易已有將近40年的歷史，全球已有8個(gè)LNG出口國(guó)與9個(gè)LNG進(jìn)口國(guó)或地區(qū)。發(fā)展城市天然氣是建設(shè)現(xiàn)代化城市必不可少的條件，對(duì)加速實(shí)現(xiàn)高度物質(zhì)文明和精神文明具有重要的意義。擴(kuò)大天然氣利用是當(dāng)今世界的潮流，天然氣用將會(huì)越來(lái)越廣，天然氣應(yīng)用技術(shù)也隨之快速發(fā)展。它的價(jià)格和汽車(chē)廢氣排放指標(biāo)都低于汽油。根據(jù)第14屆世界石油大會(huì)報(bào)告資料，天然氣在全球范圍內(nèi)主要用于城鄉(xiāng)居民生活和商業(yè)部門(mén)，%，其次是工業(yè)燃料和化工利用占37%，發(fā)電占19%，交通運(yùn)輸業(yè)占1%上下?！?】 液化天然氣的特性LNG不同于一般的低溫液體，它還具有以下的特性。[2]我國(guó)尚無(wú)大規(guī)模LNG系統(tǒng)工程的實(shí)踐，天然氣液化技術(shù)的發(fā)展使得中、西部地區(qū)豐富的天然氣資源低成本地走向東、南發(fā)達(dá)地區(qū)成為可能，從而緩解我國(guó)天然氣資源分布不均的矛盾；天然氣液化后作為汽車(chē)燃料和城市民用清潔燃料，可減小對(duì)大氣的污染，對(duì)城市環(huán)境污染問(wèn)題的解決十分有利；天然氣液化技術(shù)的發(fā)展，給中、老油氣區(qū)尋找新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，解決資源不足問(wèn)題提供了新的思路:天然氣液化工藝技術(shù)的發(fā)展，將促進(jìn)我國(guó)低溫技術(shù)、低溫設(shè)備制造、化工生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，給我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速快速發(fā)展注入一份新的生機(jī)?，F(xiàn)已廣泛用于工業(yè)部門(mén)、發(fā)電、天然氣汽車(chē)、天然氣化工及天然氣合成油等方面。對(duì)于含H2S、CO2的天然氣，由于水分的作用，它們將形成具有腐蝕性的酸液，從而造成設(shè)備與管線的嚴(yán)重腐蝕。再生氣加熱爐是脫水工藝的關(guān)鍵設(shè)備之一，采用計(jì)算機(jī)控制，控制系統(tǒng)由PCI6011A板卡和IPC610工控機(jī)組成，對(duì)燃燒過(guò)程采用串級(jí)比值控制方案。【1】我國(guó)有豐富的天然氣資源，是世界天然氣大國(guó)之一。其一般生產(chǎn)工藝過(guò)程是將氣田開(kāi)采出來(lái)的天然氣，經(jīng)過(guò)“三脫” (即脫水、脫烴、脫酸性氣體)凈化處理后，采用先進(jìn)的制冷工藝，使甲烷在常壓下冷凍至162℃變?yōu)橐后w。對(duì)于純甲烷而言，113℃以下的蒸發(fā)氣比空氣重；對(duì)于含有氮?dú)?0％ 的甲烷而言，低于80℃的蒸發(fā)氣比空氣重。預(yù)計(jì)今后50年內(nèi)，天然氣的應(yīng)用將會(huì)顯著擴(kuò)大，天然氣轉(zhuǎn)化生產(chǎn)合成氨、甲醇和烯烴、芳烴等技術(shù)將會(huì)取得新的進(jìn)展，天然氣用作汽車(chē)燃料也將使天然氣汽車(chē)得到進(jìn)一步的推廣。以天然氣為原料，可以生產(chǎn)出合成氨、甲醇、低碳含氧合物、合成液體燃料等種類(lèi)繁多的化工產(chǎn)品。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)天然氣是現(xiàn)今世界上的主要能源之一。1964年9月27日，阿爾及利亞的世界上第一座LNG工廠建成投產(chǎn)。目前，國(guó)際LNG貿(mào)易已形成了幾個(gè)基本流向。據(jù)外國(guó)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，不久的將來(lái)，泰國(guó)、印度、和中國(guó)將成為這一地區(qū)LNG的需求國(guó)。儲(chǔ)罐一般可儲(chǔ)LNG(～10)1O4m3。(4)衛(wèi)星型(satellite)衛(wèi)星型為調(diào)峰型的一種，靠用船或特殊槽車(chē)從中心運(yùn)來(lái)LNG加以儲(chǔ)存，到用氣高峰時(shí)再氣化以補(bǔ)充不足?！?】 國(guó)內(nèi)LNG研究現(xiàn)狀我國(guó)雖于1973年在四川建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)天然氣提氮工廠(可聯(lián)產(chǎn)LNG)，但總體來(lái)說(shuō)我國(guó)的LNG工業(yè)仍處于起步階段。該站接收通過(guò)浦東燃?xì)廨敋夤芫W(wǎng)輸來(lái)東海海上油田氣，其主要功能是:l)在氣源或輸氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，利用調(diào)峰站的儲(chǔ)備能力，保證浦東地區(qū)十天連續(xù)供氣，2)在冬季用氣高峰期，保證正常供氣量外新增加的額外要求。 LNG未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)世界LNG工業(yè)總的發(fā)展趨勢(shì)是：在保證安全性的前提下，發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)，降低能耗，降低費(fèi)用，提高效率，提高有效性和安全性，增強(qiáng)LNG價(jià)格在能源價(jià)格(以原油價(jià)格為基礎(chǔ))中的競(jìng)爭(zhēng)能力。⑤延長(zhǎng)裝置的使用壽命。 本文研究的主要內(nèi)容及意義天然氣是一種清潔優(yōu)質(zhì)能源，近年來(lái)，世界天然氣產(chǎn)量和消費(fèi)量呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。第二章 分子篩脫水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)天然氣液化()一般包括天然氣凈化(也稱預(yù)處理)過(guò)程和天然氣液化過(guò)程兩部分，后者則是核心。天然氣預(yù)處理主要目的有：①避免低溫下水與烴類(lèi)組分凍結(jié)而堵塞設(shè)備和管道，降低管線的輸氣能力；②提高天然氣的熱值，滿足氣體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；③保證天然氣在深冷條件下液化裝置能正常運(yùn)行；④避免腐蝕性雜質(zhì)腐蝕管道及設(shè)備。⑴ 低溫冷凝法 利用高壓天然氣節(jié)流膨脹降溫或利用透平膨脹機(jī)使天然氣膨脹降溫，借助于天然氣和水氣凝結(jié)為液體的溫度差，使天然氣中的水汽和重?zé)N冷凝為液體，再借助于液烴和水的密度差進(jìn)行重力分離。⑷ 固體吸附脫水法 使用具有內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)的、比表面積較大的吸附劑來(lái)脫水。它常用于氣體、油品和石油化工產(chǎn)品的脫水干燥。硅膠的吸附性能和其它吸附劑大致相同，一般可使天然氣的露點(diǎn)達(dá)60℃。在天然氣凈化過(guò)程中， 所列。SiO210X(鈣X型)～8～9Al2O3分子篩脫水屬于氣固吸附過(guò)程,是一個(gè)可逆過(guò)程。[13]目前天然氣工業(yè)用的脫水吸附器主要是固定床吸附塔,為保證裝置連續(xù)操作,至少需要兩個(gè)吸附塔。正常生產(chǎn)中,一塔吸附,另一塔再生。圖22 分子篩脫水系統(tǒng)工藝流程圖 分子篩脫水的設(shè)備⑴分子篩塔