【正文】 ?? 龐大的標(biāo)準(zhǔn)圖形庫、完備的繪圖工具、22種不同形式的漸進(jìn)色填充功能以及豐富的多媒體支持，使您能夠快速地開發(fā)出集圖像、聲音、動(dòng)畫等于一體的豐富多樣、精美的工程畫面。否則由此獲得的等幅振蕩實(shí)際上是“極限循環(huán)”,從線性系統(tǒng)概念上說該系統(tǒng)早已處于發(fā)散振蕩了。,都是對具有與典型過程相近的特性而言的。這就需要對調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定才能達(dá)到理想的效果，而PID 調(diào)節(jié)器在出廠時(shí)一般都不會(huì)提供現(xiàn)成的PID 參數(shù)，它們只能由技術(shù)人員在生產(chǎn)過程中根據(jù)實(shí)際情況自己摸索出來。近年來由于以微機(jī)為核心的數(shù)字儀表系統(tǒng)的出現(xiàn), 以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使得最佳燃燒得到實(shí)現(xiàn)[20]?？扇菁{14槽PC/AT總線無源底板和一個(gè)110220可切換電源。圖中1腳為輸入信號正；2腳為輸入信號負(fù)；4腳為輔助電8腳為信號輸出；7腳為增益調(diào)節(jié)； ISOA4P1O4電流/電壓轉(zhuǎn)換器特其特點(diǎn)是：低成本，、 ；輸入420mA等（阻抗≤250Ω）標(biāo)準(zhǔn)電流信號 ；輸出為15V的隔離變換的的電壓信號；信號輸入/輸出/輔助電源為隔離電壓3000VDC三隔離；全量程內(nèi)很高的線性度（非線性度＜%）；符合UL940標(biāo)準(zhǔn)阻燃封裝，工業(yè)級寬溫度范圍:40～+85℃。一般的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，為了獲取控制信號，要將被控制量y與給定值r相比較，以構(gòu)成誤差信e=ry。此時(shí)關(guān)閉加熱爐切換閥，打開冷吹閥進(jìn)行冷吹。其控制原理圖如圖32所示：圖32加熱爐控制系統(tǒng)在該加熱爐控制系統(tǒng)中，再生氣溫度作為被控變量，風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量是控制變量，燃料氣和風(fēng)量以一定的空燃比燃燒加熱再生氣。技術(shù)參數(shù)：⑴A/D轉(zhuǎn)換器: 150KHZ 12位A/D ADS7816, A/D內(nèi)置采樣保持器。XF:20℃～200℃硬密封碳鋼:29℃～425℃ 不銹鋼40℃～650℃　　　　　　　 適用介質(zhì) 水、空氣、天然氣、油品及弱腐蝕性流體　　　　　　　 泄漏率符合GB/T1392792標(biāo)準(zhǔn)　　　　　 驅(qū)動(dòng)方式蝸輪傳動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)⑤流量變送器 流量變送器選用上海安鈞電子科技有限公司生產(chǎn)的ＡＲ天然氣管道流量計(jì)。c:機(jī)械振動(dòng)f≤50Hz, 振幅≤25+75℃（智能型） ：a:環(huán)境溫度25+80℃（常規(guī)型）進(jìn)入到分子篩的天然氣的一般溫度在40℃左右，而再生后的天然氣溫度在300℃左右，為了既滿足檢測要求又符合“整個(gè)工廠所選用的儀表類型、規(guī)格盡量統(tǒng)一”的規(guī)則，本設(shè)計(jì)選擇Pt100鉑電阻測量。二﹑控制參數(shù)的選擇（1）放大倍數(shù) Kf的影響Kf越大，系統(tǒng)的余差越大，控制質(zhì)量越差。G控制系統(tǒng)。隨著床層溫度的不斷升高,水從吸附劑上脫附,脫附出來的水蒸汽隨再生氣一起進(jìn)入空冷器冷卻到40℃以下,大部分水蒸汽被冷凝下來并在再生分離器中分離。在再生期間,所有被吸附的物質(zhì)通過加熱而被脫吸,為該塔的下一個(gè)吸附周期作準(zhǔn)備。在兩塔流程中,一塔進(jìn)行脫水操作,另一塔進(jìn)行吸附劑的再生和冷卻,然后切換操作。8H2O鈉絲光沸石～6約5Na2OAl2O3雖然硅膠的脫水能力很強(qiáng)，但易于被水飽和，且與液態(tài)水接觸很易爆裂，產(chǎn)生粉塵。固體吸附劑一般容易被水飽和，可采用熱吹脫附再生，以便循環(huán)使用。另外，對于含COH2S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。分子篩脫水系統(tǒng)在天然氣液化過程中占有重要的地位，只有在分子篩脫水系統(tǒng)中脫除天然氣中的水分，才能保證后面的液化過程順利進(jìn)行，從而也保護(hù)了設(shè)備和管線不被腐蝕，延長設(shè)備的使用壽命，提高了經(jīng)濟(jì)效益。②不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)手段，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，改進(jìn)技術(shù)參數(shù)，減少設(shè)計(jì)余量，正確合理的選擇液化工藝和工藝設(shè)備，可節(jié)省大量的費(fèi)用。目前，有三套全部國產(chǎn)化的小型液化天然氣生產(chǎn)裝置分別在四川綿陽、吉林油田和長慶油田建成，三套裝置采用不同的生產(chǎn)工藝，為我國LNG事業(yè)發(fā)展起到了很好的示范作用。這類工廠在國外很普遍，僅美國和加拿大就建有100多套。有三大進(jìn)口地區(qū)—西歐、北美和亞太地區(qū)(前兩者占l/4，后者占3/4)。由于以氣態(tài)貯存和運(yùn)輸天然氣需龐大的體積和很高的壓力，而在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，液化天然氣(LNG)的密度約相當(dāng)于氣態(tài)的625倍，這使得以液態(tài)貯存和運(yùn)輸天然氣具有很高的經(jīng)濟(jì)性。天然氣替代其它燃料，可以進(jìn)一步減少一氧化碳(CO)、二氧化碳(C02)、氧氮化物(NOx)及烴類等的排放有利于環(huán)境保護(hù)?！?】一般商業(yè)LNG的組成如表11所示。關(guān)鍵詞：液化天然氣；分子篩脫水；再生氣加熱爐；計(jì)算機(jī)控制Molecular sieve dehydration system recycle gas furnace control system designAbstractLiquefied natural gas (LNG) as an application form of natural gas, natural gas storage and transportation in all aspects of the superiority is very obvious. Liquefied natural gas in saturated water under certain conditions may form hydrocarbon hydrate, serious when may jam liquefaction system equipment and piping. To contain the H2S, CO2 gas, due to the effect of water, they will form corrosive acid, thus causing serious corrosion equipment and piping. So, for LNG feedgas must undertake dehydration.The subject of oil gas LNG project bayinnaoer China39。s actual situation, introduces the basic knowledge of liquefied natural gas (LNG) technology and the dehydration process, natural gas system using molecular sieve dehydration indepth dehydration. Recycle gas is dehydration process of reheating furnace is one of the key equipment, puter control system, control of PCI card and IPC 6011A 610 of bustion process control puter adopted cascade ratio control scheme. In the system operation process, for the production of tracking and actual conditions, so this topic by MCGS software design for the manmachine interface, realtime monitoring of production process, and ensure the normal operation of production safety.Key words: liquefied natural gas； Molecular sieve dehydration；Recycle gas furnace；Automatic control目 錄摘要 IAbstract II目 錄 III第一章 引言 1 液化天然氣概述 1 液化天然氣的概念和基本性質(zhì) 1 液化天然氣的特性 2 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 4 4 國內(nèi)LNG研究現(xiàn)狀 6 LNG未來的發(fā)展趨勢 7 本文研究的主要內(nèi)容及意義 8第二章 分子篩脫水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 9 分子篩脫水系統(tǒng) 9 天然氣脫水方法的選擇 10 11 13 分子篩脫水的設(shè)備 14第三章 再生氣加熱爐控制系統(tǒng) 16 16 17 自動(dòng)控制方案的選擇 17 被控參數(shù)和控制參數(shù)的選擇 18 測控儀表的選擇 19 25 29 29 30 34 調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定 36第四章 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 38 MCGS組態(tài)軟件概述 38 MCGS組態(tài)軟件簡介 38 MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 39 MCGS組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn) 39 加熱爐監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41 41 報(bào)警顯示和報(bào)警數(shù)據(jù) 42 報(bào)表與曲線顯示 43第五章 結(jié)論 46參考文獻(xiàn) 47致謝 49 第一章 引言 液化天然氣概述隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人口數(shù)量的急劇增長，世界能源的需求量也不斷增長，而溫室效應(yīng)和各種有害物質(zhì)的排放對人類生存環(huán)境造成了極大的挑戰(zhàn)。由表11所示，LNG的主要成分是甲烷，其中還有少量的乙烷，丙烷，丁烷及氮表11 商業(yè)LNG的基本組成組分％組分％甲烷92～98丁烷0～4乙烷1～6其它烴類化合物0～1丙烷1～4惰性成分0～3氣等惰性組分。因此，它不僅被廣泛作為鋼鐵、非金屬礦產(chǎn)、玻璃、食品、陶瓷、造紙等工業(yè)的能源，同時(shí)也是發(fā)電廠的主要燃料。城市天然氣是現(xiàn)代化城市人們生活和工業(yè)生產(chǎn)的一種主要能源，因其辛烷值高,燃燒充分,不留碳黑雜質(zhì),基本沒有污染,被譽(yù)為“清凈燃料”或“綠色燃料”。在西歐市場，從阿爾及利亞出口到法國、意大利和比利時(shí)，從利比亞出口到西班牙，從尼日利亞出口到法國、意大利和西班牙。此外，英國、德國、澳大利亞以及其它以天然氣為主要燃料的國家也建有這類工廠。中科院低溫技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心分別為四川綿陽燃?xì)饧瘓F(tuán)總公司、中國石油天然氣總公司勘探局與吉林石油管理局研制一套實(shí)驗(yàn)性天然氣液化示范裝置，液化量分別為300升/小時(shí)、500升/小時(shí)【8】。③實(shí)現(xiàn)LNG系統(tǒng)的優(yōu)化。本文主要針對巴彥淖爾華油天然氣LNG項(xiàng)目天然氣液化過程中的脫水系統(tǒng)進(jìn)行了研究。所以，對LNG原料氣必須進(jìn)行脫水處理。固體吸附劑一般用于低含水天然氣的深度脫水。分子篩是一種天然或人工合成的沸石型硅鋁酸鹽。2SiO2Al2O3在三塔或多塔流程中,受進(jìn)料條件等因素影響切換程序可以有多種選擇,例如三塔流程可采用一塔吸附、一塔再生、另一塔冷卻或二塔吸附、一塔再生及冷卻的切換程序。⑵粉塵過濾器 在分子篩脫水以后設(shè)置分子篩粉塵過濾器。加熱結(jié)束后,加熱爐停止運(yùn)行,接著對床層進(jìn)行冷吹,冷吹時(shí)間也為4 h,直到床層溫度低于40℃為止。集散控制系統(tǒng)（DCS）實(shí)現(xiàn)對工廠所有生產(chǎn)過程的連續(xù)檢測和控制操作；緊急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）實(shí)現(xiàn)對工廠裝置進(jìn)行緊急關(guān)斷操作；火災(zāi)及可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)（Famp。（2）時(shí)間常數(shù) Tf的影響Tf 越大，個(gè)數(shù)越多，或者說干擾進(jìn)入系統(tǒng)的位置越遠(yuǎn)離被控參數(shù)而靠近調(diào)節(jié)閥，干擾對被控參數(shù)的影響就越小，系統(tǒng)的控制質(zhì)量就越高。技術(shù)參數(shù)：熱電阻類別：鉑電阻代號：WZP分度號：Pt100測量范圍（℃）：200～500允許誤差△t℃：177。其技術(shù)參數(shù)如下：技術(shù)參數(shù)：測量介質(zhì)：飽和蒸汽、過熱蒸汽、液體、氣體精度等級：%依雷諾數(shù)而定，一般情況液體177。工作方式：軟件查詢。在該系統(tǒng)中我們的空燃比設(shè)定為10：1（空氣：天然氣），再生氣（干氣中引出的一支）進(jìn)入加熱爐加熱。當(dāng)分子篩塔的溫度冷卻到40℃左右時(shí)冷吹結(jié)束，即一個(gè)分子篩脫水過程結(jié)束。直接利用誤差進(jìn)行控制，是系統(tǒng)趨向減小誤差，以致使誤差趨于零，從而達(dá)到時(shí)被控量y趨于給定值r的控制目的。V\I轉(zhuǎn)換器:V\I轉(zhuǎn)換器的作用是將電壓轉(zhuǎn)換為電流信號，它不僅要求輸出電流與輸入電壓有線性關(guān)系，而且要求輸出電流隨負(fù)載電阻變化所引起的變化不超過允許值，即轉(zhuǎn)換器具有恒流性能[20]。一個(gè)可顯示前面板門可以保護(hù)設(shè)備免于任何未授權(quán)的使用。溫度是工業(yè)對象中的主要被控參數(shù)之一。這個(gè)工作能鑒別一個(gè)自控人員是否具有足夠?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)和清晰的控制理論概念。對于特殊情況應(yīng)另當(dāng)別論。③微分作用對系統(tǒng)的改進(jìn)不能算是很大的（Kp ），對于具有幾個(gè)時(shí)間常數(shù)的過程，微分所起作用要更大些，所以對這種情況，Kp 值可以取得大。?? MCGS組態(tài)軟件不僅增添了在運(yùn)行環(huán)境下支持圖形的旋轉(zhuǎn)功能，使您的工程更加生動(dòng)、逼真，而且在組態(tài)環(huán)境下也可以對圖形進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)，使您輕松完成難度較大的圖形組態(tài)工作?！?4】： MCGS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 MCGS組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，MCGS 組態(tài)軟件具有以下特點(diǎn)：?? 全中文、可視化、面向窗口的組態(tài)開發(fā)界面，符合中國人的使用習(xí)慣和要求，真正的32位程序，可運(yùn)行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000等多種操作系統(tǒng)。②在獲得等幅振蕩曲線時(shí)，應(yīng)特別注意：不應(yīng)該使控制閥開、關(guān)的極端狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)整定值見下表:注： 為比例度，它與比例增益Kp 的關(guān)系為:PB=(1/Kp) 100%。一個(gè)良好的控制系統(tǒng)，在經(jīng)歷擾動(dòng)后，一般應(yīng)平穩(wěn)、迅速和準(zhǔn)確地趨近或回復(fù)到設(shè)定值。為了使燃料完全燃燒，空氣過剩率產(chǎn)(實(shí)際空氣量/理論空氣量)常大于1，一般K =，這時(shí)的熱效率最高，污染最小。 工控機(jī)的構(gòu)成原理本設(shè)計(jì)采用IPC610，IPC610是一個(gè)19in加固的架裝PC/AT電腦機(jī)箱，用于工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)采用ISOA4P1O4直流電流信號隔離（I/V）。計(jì)算機(jī)具有運(yùn)行速度快、精度高、存儲(chǔ)量大、編程靈活以及通信能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在過