《低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動(dòng)化系統(tǒng)》

ICS75.180.01

CCSN19

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/QGCMLXXXX—2023

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動(dòng)化系

統(tǒng)

Low-concentrationCBMcompressednaturalgasautomationsystem

（征求意見(jiàn)稿）

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

全國(guó)城市工業(yè)品貿(mào)易中心聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/QGCMLXXXX—2023

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動(dòng)化系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動(dòng)化系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)和定義、功能及構(gòu)成、技術(shù)要求、

功能要求、系統(tǒng)驗(yàn)收。

本文件適用于低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50169電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB50170電氣裝置安裝工程旋轉(zhuǎn)電機(jī)施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

GB50171電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路接線施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB50254電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動(dòng)化系統(tǒng)low-concentrationCBMcompressednaturalgas

automationsystem

是由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成的監(jiān)控管理站、PLC系統(tǒng)組成的總控現(xiàn)場(chǎng)控制站、控制網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場(chǎng)各種傳

感器、執(zhí)行器構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)在控制室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并通過(guò)監(jiān)控管理站對(duì)站區(qū)內(nèi)設(shè)備及各個(gè)生產(chǎn)

環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，以滿(mǎn)足濃縮天然氣及壓縮項(xiàng)目必需的監(jiān)視、自動(dòng)控制等功能的系統(tǒng)集合。

4功能及構(gòu)成

4.1系統(tǒng)功能要求

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)控制，并可實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)

傳。

4.2系統(tǒng)構(gòu)成及原理

系統(tǒng)由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成的監(jiān)控管理站、PLC系統(tǒng)組成的總控現(xiàn)場(chǎng)控制站、控制網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場(chǎng)各種

傳感器、執(zhí)行器構(gòu)成。

水環(huán)壓縮機(jī)、計(jì)量撬、調(diào)壓箱、螺桿壓縮機(jī)、冷干機(jī)、變壓吸附裝置、水環(huán)真空泵、閉式冷卻塔、

壓縮機(jī)（CNG）等控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制站均通過(guò)通訊方式連接至廠房總控現(xiàn)場(chǎng)控制站，從而實(shí)現(xiàn)在控制

室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并通過(guò)監(jiān)控管理站對(duì)站區(qū)內(nèi)設(shè)備及各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，以滿(mǎn)足濃縮天然氣及壓縮

項(xiàng)目必需的監(jiān)視、自動(dòng)控制等功能。

5技術(shù)要求

5.1一般要求

1

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5.1.1自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)按審定的圖樣及技術(shù)文件搭建制造。

5.1.2自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足所控制的設(shè)備的工藝要求。

5.1.3自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)安全、可靠運(yùn)行，系統(tǒng)應(yīng)配備安全裝置，并有信號(hào)顯示裝置，能在設(shè)備開(kāi)動(dòng)前或

故障時(shí)發(fā)出警告。

5.1.4自動(dòng)化系統(tǒng)的操作界面應(yīng)條理清晰，操作方便。

5.1.5自動(dòng)化系統(tǒng)所屬控制柜、控制臺(tái)應(yīng)進(jìn)行經(jīng)常性檢查、調(diào)試或檢修。

5.2裝配技術(shù)要求

5.2.1自動(dòng)化系統(tǒng)的鋼架結(jié)構(gòu)及襯板卡軌的形位公差，應(yīng)按GB50171中的規(guī)定，并連接牢固。

5.2.2自動(dòng)化系統(tǒng)的元器件的型號(hào)、規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，元器件外觀完好，排列整齊，元器件件的

間隙應(yīng)符合要求，固定牢固。

5.2.3自動(dòng)控制器PLC等弱電控制器件的端子要保證其接觸可靠性。

5.2.4自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)的端子排應(yīng)無(wú)損壞，固定牢固，絕緣良好，強(qiáng)弱電端子宜分開(kāi)布置，正、負(fù)

電源之間宜用空端子隔開(kāi)。

5.3現(xiàn)場(chǎng)安裝要求

5.3.1現(xiàn)場(chǎng)安裝電機(jī)應(yīng)按GB50170的有關(guān)規(guī)定，保護(hù)性接零、接地應(yīng)按GB50254的有關(guān)規(guī)定，電

纜敷設(shè)應(yīng)按GB50171的有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)安裝控制系統(tǒng)應(yīng)按GB50169的有關(guān)規(guī)定。

5.3.2現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳感器應(yīng)安裝牢固，有可靠防護(hù)，能確保其安全可靠的工作。

6功能要求

6.1監(jiān)控管理站

采用服務(wù)器/客戶(hù)機(jī)（C/S）結(jié)構(gòu)，由兩臺(tái)冗余服務(wù)器和四臺(tái)操作員站（其中一臺(tái)兼工程師站）組成，

通過(guò)通訊線纜與現(xiàn)場(chǎng)控制站的PLC進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)電站內(nèi)各設(shè)備的集中監(jiān)視和控制、參數(shù)顯示、報(bào)表

打印等集中管理功能。監(jiān)控管理系統(tǒng)還配有與上級(jí)管理系統(tǒng)的通訊接口，通過(guò)該接口使上級(jí)管理系統(tǒng)

對(duì)整個(gè)濃縮天然氣及壓縮項(xiàng)目進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的功能。

6.2水環(huán)壓縮機(jī)控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)壓縮機(jī)的進(jìn)氣溫度、壓力、流量及排氣壓力、溫度，換熱器的進(jìn)、

出水溫度等工藝參數(shù)，保證水環(huán)壓縮機(jī)的正常運(yùn)行及進(jìn)氣流量調(diào)節(jié)。

6.3計(jì)量撬控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)進(jìn)入計(jì)量撬的煤層氣壓力及流量等工藝參數(shù)，計(jì)算出整個(gè)項(xiàng)目消

耗的煤層氣總量。

6.4調(diào)壓箱控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)進(jìn)入調(diào)壓箱的變壓吸附裝置中常壓解析返回氣、真空解析返回氣

及來(lái)自安全輸送系統(tǒng)的煤層氣的壓力，實(shí)現(xiàn)將三種氣體變成同一壓力等級(jí)并送入混氣裝置的自動(dòng)控制。

6.5螺桿壓縮機(jī)控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)螺桿壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力、溫度、排汽壓力、溫度及壓縮機(jī)冷卻水

系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)的工藝參數(shù)，自動(dòng)控制螺桿壓縮機(jī)使排氣的壓力滿(mǎn)足工藝流程的需要。

6.6冷干機(jī)控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)冷干機(jī)的進(jìn)氣壓力、溫度、濕度、排汽壓力、溫度、濕度及冷卻

水系統(tǒng)的工藝參數(shù)，自動(dòng)控制冷干機(jī)使排出的瓦斯氣滿(mǎn)足工藝流程的需要。

6.7變壓吸附裝置控制站

2

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采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)進(jìn)入吸附裝置的煤層氣流量、壓力，排氣壓力、流量、濃度等工

藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層氣中氮?dú)狻⒀鯕獾奈讲⑸a(chǎn)出成品天然氣的工藝流程的自動(dòng)控制。

6.8水環(huán)真空泵控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)水環(huán)真空泵的進(jìn)氣溫度、壓力、流量及排氣壓力、溫度，換熱器

的進(jìn)、出水溫度等工藝參數(shù)，保證水環(huán)真空泵的正常運(yùn)行及進(jìn)氣流量調(diào)節(jié)。

6.9閉式冷卻塔控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)冷卻水進(jìn)水、出水溫度自動(dòng)控制冷卻風(fēng)扇、噴淋裝置的起停，使

得冷卻水的出水溫度能夠滿(mǎn)足工藝需要。

6.10壓縮CNG系統(tǒng)控制站

采用PLC控制，通過(guò)熱工儀表檢測(cè)壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力、溫度及排氣壓力、溫度等工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)

壓縮機(jī)的自動(dòng)控制，保證壓縮系統(tǒng)輸出滿(mǎn)足工藝要求的壓縮天然氣，并計(jì)量天然氣的加氣量。

6.11總控現(xiàn)場(chǎng)控制站

總控現(xiàn)場(chǎng)PLC系統(tǒng)由CPU模塊、各種I/O模塊、電源模塊、通訊模塊組成。現(xiàn)場(chǎng)控制站一方面與現(xiàn)場(chǎng)

各種傳感器、執(zhí)行器和信號(hào)變送器相連接，接受監(jiān)控管理站傳送來(lái)的控制命令和控制參數(shù)，完成現(xiàn)場(chǎng)各

種過(guò)程信號(hào)的采集、處理和調(diào)節(jié)控制，另一方面通過(guò)通訊方式采集水環(huán)壓縮機(jī)、計(jì)量撬、調(diào)壓箱、螺桿

壓縮機(jī)、變壓吸附裝置、水環(huán)真空泵、閉式冷卻塔、壓縮系統(tǒng)（CNG）、CNG加氣母站的主要運(yùn)行參數(shù)及

報(bào)警信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)濃縮天然氣及壓縮項(xiàng)目進(jìn)行聯(lián)鎖起?？刂啤?/p>

6.12其他操作箱

各電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置操作箱，在控制器故障狀態(tài)下可就地手動(dòng)操作，確保工藝設(shè)備的安全運(yùn)行。

7系統(tǒng)驗(yàn)收

7.1直觀檢查

a)系統(tǒng)固定及接地應(yīng)可靠牢固，漆面完好，清潔整齊；

b)系統(tǒng)內(nèi)所裝電器件應(yīng)整齊完好，安裝位置準(zhǔn)確，固定牢固；

c)所有接線正確，連接可靠。

7.2測(cè)量檢查

用萬(wàn)用表測(cè)量回路及控制部分。

7.3通電檢查

系統(tǒng)接通電源后，啟動(dòng)設(shè)備機(jī)械和電氣閉鎖正確，操作靈活可靠。故障指示工作正常，與設(shè)計(jì)相符

合。

7.4控制