一种LNG接收站BOG放空控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种LNG接收站BOG放空控制系统，包括BOG总管控制系统和火炬系统，LNG储罐通过BOG总管连接至BOG压缩机，BOG压缩机将BOG气体输出至下游管网，BOG总管控制系统包括主控单元、辅控单元和气压检测器I，气压检测器I用于检测BOG总管气体气压，主控单元包括主控阀和PID控制器I，气压检测器I与PID控制器I连接，PID控制器I与主控阀连接以打开或关闭主控阀，辅控单元包括辅控阀和PID控制器II，气压检测器I与PID控制器II连接，PID控制器II与辅控阀连接以打开或关闭辅控阀。本发明专利技术采用压力分段控制，主控阀和辅控阀分离控制，主控阀采用PID控制，辅控阀采用线性控制，保证异常放空快速开关，又能保证在正常放空情况下对BOG总管压力的稳定调节。压力的稳定调节。压力的稳定调节。

【技术实现步骤摘要】
一种LNG接收站BOG放空控制系统


[0001]本专利技术涉及燃气
，特别是一种LNG接收站BOG放空控制系统。

技术介绍

[0002]LNG作为清洁能源为国家所大力倡导，在未来石化系统内将迎来LNG行业发展的快速增长期。LNG接收站投运初期，因下游输气管网施工未整体完成，用气量相对较小，暂时使用储罐及装车气相回流的正常蒸发气量为下游用户供气，为此将BOG压缩机临时作为外输气压缩机使用。为了控制LNG储罐压力及BOG总管压力，通过调整BOG压缩机负荷，以及在BOG总管上设置放空用的控制阀以在高压下放空气体。
[0003]目前，BOG总管压力通过一个PID调节器来同时控制两个控制阀的开度来实现BOG总管压力调节，当两个阀门都处于自动模式下时很容易导致BOG总管超量释放，受PID的调节作用在超量释放后，阀前压力急速下降导致两个控制阀又同时快速过度关闭来保障阀前LNG储罐压力不至于过低，如此循环反复呈现周期性震荡，造成LNG储罐及BOG总管压力震荡。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术目的是，针对上述问题，提供一种LNG接收站BOG放空控制系统，基于主控阀及辅控阀的分离控制，解决因其快速开关而导致反复呈现周期性震荡问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种LNG接收站BOG放空控制系统，包括BOG总管控制系统和火炬系统，LNG储罐通过BOG总管连接至BOG压缩机，BOG压缩机将BOG气体输出至下游管网，BOG总管控制系统包括主控单元、辅控单元和气压检测器I，气压检测器I用于检测BOG总管气体气压，主控单元包括主控阀和PID控制器I，气压检测器I与PID控制器I连接，PID控制器I与主控阀连接以打开或关闭主控阀，辅控单元包括辅控阀和PID控制器II，气压检测器I与PID控制器II连接，PID控制器II与辅控阀连接以打开或关闭辅控阀；BOG总管分流出一支路以形成放空总管且放空总管上设置有并联的主控阀和辅控阀，且放空总管的输出端连接至火炬系统以通过火炬系统的地面火炬燃烧。
[0007]作为一选项，PID控制器I采用PID控制以使主控阀关闭或打开，当BOG总管实时气压比正常气压预设值大时控制打开主控阀，且主控阀的开度I在该气压差值为0.024Mpa达到满负荷；PID控制器II采用线性控制以使辅控阀关闭或打开，当BOG总管实时气压比正常气压预设值大0.024Mpa时控制打开辅控阀，且辅控阀的开度II在该气压差值为0.027Mpa达到满负荷。如此，两个PID控制器实现两个阀门分离控制形成主、辅搭配，主控阀采用PID控制，辅控阀采用线性控制，正常放空的情况下仅有主控阀稳定放空，突发情况下压力急速上升能急速打开辅控阀，在压力达到0.027Mpa时，主控阀和辅控阀两个阀门全开，有效保证火炬系统快速放空要求。
[0008]其中，主控阀与辅控阀的开度满足以下关系，
[0009]当地面火炬为一台时，
[0010]当地面火炬为两台时，
[0011]作为一选项，BOG总管控制系统还包括回流控制单元，回流控制单元包括回流阀、PID控制器III、气压检测器II及温度检测器，温度检测器和气压检测器II分别用于检测BOG压缩机的入口处气体的温度和用于检测BOG压缩机的出口处的气体气压，BOG压缩机的出口分流出一支路以经回流阀连接至LNG储罐，温度检测器和气压检测器II分别与PID控制器III连接，PID控制器III与回流阀连接，基于温度检测器进行温度控制或基于气压检测器II进行气压控制，以使回流阀关闭或打开至开度III。如此，先采用温度控制，防止温度异常导致气压急速变大；在温度正常时启用气压控制，根据压缩机入口气压的高选值PV与设定值SP之间的压差变化来控制BOG压缩机出口回流阀的开度，从而使压缩机的入口气压根据实际需要自动控制稳定在所设定正常值。
[0012]其中，BOG压缩机开机时，先进行受温度设定值来控制，当压缩机启动转入正常平稳运行时，该回流阀由压缩机入口气压和温度来共同控制，温度控制优先于压力控制，在温度异常情况下自动切换为温度控制，并能实现压力控制和温度控制的无扰动切换。PID控制器III控制回流阀的控制过程如下；
[0013]首先在开机后先执行温度控制程序；然后判断所获取的实时温度是否正常，若正常则执行气压控制程序，否则执行温度控制程序；最后重复本步骤直至停机，具体为，在当前的气压控制程序或温度控制程序执行一段时间后，判断所获取的实时温度是否正常，若正常则执行气压控制程序，否则执行温度控制程序；其中配置有切换程序，以在被操作人员操作情形下在温度控制程序和气压控制程序之间相互切换。
[0014]作为一选项，火炬系统包括地面火炬及放空控制单元，放空控制单元包括PID控制器IV、气压检测器III、放空支路管及放空阀，放空总管分流成放空支路管以分别连接至地面火炬，放空阀设置于放空支路管上，气压检测器III用于检测放空总管气体气压，气压检测器III与PID控制器IV连接，PID控制器IV与放空阀连接以控制打开或关闭放空阀。因此，气压检测器III检测到放空总管气体实时气压，PID控制器IV获得该实时气压值，与对应预设值比对，然后控制打开放空阀，实现对放空阀的自动控制，气体再经火炬系统的长明灯等地面火炬燃烧放空。
[0015]其中，放空支路管包括第一支路管、第二支路管及第三支路管，第一支路管直排放空，第二支路管设置有二级放空阀，第三支路管设置有三级放空阀，PID控制器IV分别与二级放空阀及三级放空阀连接，当放空总管气压在0
‑
2Kpa时通过第一支路管直排放空，当放空总管气压在2
‑
6Kpa时控制打开二级放空阀及三级放空阀，当放空总管气压在4
‑
8Kpa时控制打开二级放空阀及三级放空阀，且二级放空阀在放空总管气压2
‑
6Kpa对应阀门0
‑
100％开度，三级放空阀在放空总管气压4
‑
8Kpa对应阀门0
‑
100％开度。如此，组成三段式放空控制，同时气压段重叠，保证超量放空时放空阀都能及时开启放空。
[0016]其中，PID控制器IV控制放空阀的控制过程如下：
[0017]当放空总管气压在0
‑
2Kpa时通过第一支路管直排放空；当放空总管气压大于2Kpa时，PID控制器IV进一步控制打开二级放空阀，且放空总管气压在2
‑
6Kpa时保持二级放空阀
处于打开状态；当放空总管气压大于4Kpa时，PID控制器IV进一步控制打开三级放空阀，且放空总管气压在4
‑
8Kpa时保持二级放空阀及三级放空阀处于打开状态。如此，组成三段式放空控制，三段式放空控制有序开启，保证阀门开度平稳；同时气压段重叠保证超量放空时放空阀都能及时开启放空。
[0018]由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]1、在BOG总管放空用阀门中，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG接收站BOG放空控制系统，LNG储罐通过BOG总管连接至BOG压缩机，BOG压缩机将BOG气体输出至下游管网，其特征在于：包括BOG总管控制系统和火炬系统，BOG总管控制系统包括主控单元、辅控单元和气压检测器I，气压检测器I用于检测BOG总管气体气压，主控单元包括主控阀和PID控制器I，气压检测器I与PID控制器I连接，PID控制器I与主控阀连接以打开或关闭主控阀，辅控单元包括辅控阀和PID控制器II，气压检测器I与PID控制器II连接，PID控制器II与辅控阀连接以打开或关闭辅控阀；BOG总管分流出一支路以形成放空总管且放空总管上设置有并联的主控阀和辅控阀，且放空总管的输出端连接至火炬系统以通过火炬系统的地面火炬燃烧。2.根据权利要求1所述的一种LNG接收站BOG放空控制系统，其特征在于：所述PID控制器I采用PID控制以使主控阀关闭或打开，当BOG总管实时气压比正常气压预设值大时控制打开主控阀，且主控阀的开度I在该气压差值为0.024Mpa达到满负荷；PID控制器II采用线性控制以使辅控阀关闭或打开，当BOG总管实时气压比正常气压预设值大0.024Mpa时控制打开辅控阀，且辅控阀的开度II在该气压差值为0.027Mpa达到满负荷。3.根据权利要求2所述的一种LNG接收站BOG放空控制系统，其特征在于：所述主控阀与辅控阀的开度满足以下关系，当地面火炬为一台时，当地面火炬为两台时，4.根据权利要求1所述的一种LNG接收站BOG放空控制系统，其特征在于：所述BOG总管控制系统还包括回流控制单元，回流控制单元包括回流阀、PID控制器III、气压检测器II及温度检测器，温度检测器和气压检测器II分别用于检测BOG压缩机的入口处气体的温度和用于检测BOG压缩机的出口处的气体气压，BOG压缩机的出口分流出一支路以经回流阀连接至LNG储罐，温度检测器和气压检测器II分别与PID控制器III连接，PID控制器III与回流阀连接，基于温度检测器进行温度控制或基于气压检测器II进行气压控制，以使回流阀关闭或打开至开度III。5.根据权利要求4所述的一种LNG接收站BOG放空控制系统，其特征在于：所述PID控制器III控制回流阀的控制过程如下；首先...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆文龙，张治国，崔强，雷江开，苑伟民，何雪维，李振，
申请(专利权)人：国家管网集团北海液化天然气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：