Модернизация управления оборотами паровой конденсационной турбины компрессора природного газа в производстве аммиака Филиала «Азот» АО «ОХК «Уралхим» в городе Березники

Введение.....................................................................................................................................7
1 Обследование технологического объекта автоматизации и существующей
системы контроля и управления, их состав и характеристики.............................................8
1.1 Назначение процесса...................................................................................................8
1.2 Структура производства..............................................................................................8
1.3 Описание технологического процесса......................................................................10
2. Выбор концепции системы автоматизации.......................................................................11
2.1 Характеристика АСУ ТП производства....................................................................11
2.2 Характеристика уровня автоматизации блока управления
оборотами паровой конденсационной турбины.............................................................12
2.3 Обоснование выбора комплекса технических средств автоматизации.................13
2.4 Реализация в системе управления.............................................................................16
3. Разработка САР....................................................................................................................17
3.1 Получение динамических характеристик расчет передаточных
функций объекта управления..........................................................................................17
3.2 Расчет одноконтурной системы регулирования по основному каналу.................27
3.3 Расчет каскадной системы регулирования...............................................................31
3.4 Моделирование каскадной системы регулирования...............................................35
4 Выбор комплекса программных и технических средств автоматизации........................39
4.1 Характеристики технических средств......................................................................39
4.2 Решению по обеспечению взрывозащиты................................................................43
4.3 Решению по обеспечению защиты средств автоматизации от пыли, воды, вибрационного и ударных воздействий, электромагнитных помех...................................44
4.4 Решения по монтажу средств автоматизации..........................................................45
4.5 Решения по электропитанию.....................................................................................45
4.6 Решения по контурам заземления.............................................................................47
4.7 Выбор силового кабеля..............................................................................................48
4.8 Используемые программные средства.....................................................................50
5. Расчет надежности и метрологического измерительного канала...................................52
5.1 Метрологический расчет измерительного канала...................................................52
5.2 Надежность .................................................................................................................53
Заключение...............................................................................................................................55
Список используемых источников.........................................................................................56

Весь текст будет доступен после покупки

При выполнении выпускной квалификационной работы представлено описание подготовки природного газа к конверсии в производстве аммиака. Описан технологический процесс, структура производства. Так же подробно описан паровой турбопривод компрессора. Была описана существующая схема автоматизации процесса. Произведен обзор методов управления турбоприводом. Выявлены задачи автоматизации и подобраны средства автоматического управления и контроля.
Проанализированы действия на объект управления возмущающих воздействий. Обоснованы точки и параметры контроля технологического процесса.
Разработана система автоматического регулирования. Получены в ходе экспериментов динамические характеристики и рассчитаны передаточные функции объекта управления. С помощью калькулятора были определены оптимальные настройки регулятора.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Обследование технологического объекта автоматизации и существующей системы контроля и управления, их состав и характеристики
1.1 Назначение процесса
Подготовка природного газа к конверсии находится на производственной площадки АО «ОХК «Уралхим» филиал Азот в городе Березники. Процесс подготовки природного газа предназначен для увеличения давления и температуры природного газа для следующего процесса а точнее для конверсии.
1.2 Структура производства
Основным сырьем производства аммиака (и азотных удобрений на его основе) является природный газ. Производство аммиака подразделяется на 7 стадий:
1. Подготовка природного газа к конверсии (сероочистка);
2. Двухступенчатая паровоздушная конверсия (риформинг) природного газа;
3. Конверсия оксида углерода;
4. Очистка конвертированного газа от диоксида углерода;
5. Метанирование оксидов углерода;
6. Синтез аммиака.
7. Рекуперация H2

Структура производства аммиака представлена на рисунке 1.
Надежность и безопасность эксплуатации процесса подготовки газа должны обеспечиваться:
- Постоянный контроль состояния технологического оборудования и системы;
- Модернизация оборудования и системы;
- Своевременно предупреждать и ликвидировать отказы;
- Соблюдение и ведение технологического процесса согласна регламенту производства.
Для выполнения капитально-ремонтных работ производство аммиака должно быть остановлено 1 раз в год.

Рисунок 1 - Структура производства






1.3 Описание технологического процесса
Компрессор природного газа предназначен для сжатие природного газа для последующих технологических процессов. Сжатие природного газа производится ц/б 2-х корпусным компрессором с приводом от паровой конденсационной турбины. Давление природного газа на всасе компрессора поддерживается в пределах 8,5-10,5 атм. регулятором и управляющим клапаном на линии газа перед сепаратором, в котором происходит выделение газового конденсата. Уровень в сепараторе поддерживается автоматически регулятором с отводом конденсата в дегазатор топливного газа.

Весь текст будет доступен после покупки

- Технологический регламент производства Аммиака Цеха 1Б Филиала «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ»
- Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности: Учебн. Для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. –М,: Химия, 1985. – 352 с.
- Бильфельд Н.В. Калькулятор передаточных функций: учебно-методическое пособие. – Пермь: - Изд-во Пермь. нац., исслед. политехн. ун-та, 2012. - 64 с.

Весь текст будет доступен после покупки