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沼氣在生產(chǎn)中經(jīng)常會出現(xiàn)壓力不穩(wěn)以至于后續(xù)沼氣提純工藝無法高效開展的現(xiàn)象。根據(jù)生產(chǎn)實際需求，通過對控制元器件合理選型，并對其進(jìn)行程序設(shè)計及調(diào)試的研究以實現(xiàn)對主要執(zhí)行元件空氣壓縮機(jī)的智能化控制，達(dá)到流量的精準(zhǔn)控制，提高生產(chǎn)效率，減少設(shè)備的能源消耗；調(diào)節(jié)工作過程中的流量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
關(guān)鍵詞：沼氣；智能控制；PLC；增壓系統(tǒng)
該項目以實際工程項目為載體，運用西門子S7-1200系列PLC,結(jié)合沼氣生產(chǎn)增壓系統(tǒng)工藝特點，研發(fā)出一套沼氣生產(chǎn)中增壓環(huán)節(jié)的智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)可以通過上位機(jī)對增壓現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測，對整個工藝及生產(chǎn)過程中壓力、流量、溫度等進(jìn)行實時監(jiān)測的同時，能自動采集信息形成數(shù)據(jù)庫，且具有安全、消防等系列危險預(yù)警功能。同時，通過上位機(jī)對下位機(jī)的控制，調(diào)節(jié)現(xiàn)場閥門、開關(guān)等實現(xiàn)壓力、流量的閉環(huán)控制，保證工藝裝置安全、平穩(wěn)生產(chǎn)運行。
1系統(tǒng)整體設(shè)計
系統(tǒng)整體設(shè)計要求主要包括實現(xiàn)以下幾個方面功能：（1）提供輔助電機(jī)控制的就地隔爆操作柱及輔助電機(jī)的馬達(dá)電氣柜，實現(xiàn)輔助電機(jī)的就地控制；機(jī)組馬達(dá)電氣柜（MCC）實現(xiàn)輔助電機(jī)的自動控制，具備完善可靠的過電流保護(hù)功能，并將各馬達(dá)的操作和運行狀態(tài)傳送至PLC。（2）機(jī)組需設(shè)置PLC控制柜，放置于低壓配電室。每套PLC控制柜包括CPU處理單元、I/0模塊、直流電源、觸摸顯示屏、信號隔離器、外部鏈接端子等。（3）機(jī)組PLC控制柜需完成但不僅限于功能如下:機(jī)組的所有過程數(shù)據(jù)的采集處理；機(jī)組的報警、聯(lián)鎖邏輯控制;機(jī)組的流量調(diào)節(jié)；機(jī)組的就地激活、停止、緊急停車；控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制；與DCS實時通訊、TCP/IP通訊協(xié)議；簡便的人機(jī)操作接口。
1.1沼氣生產(chǎn)增壓環(huán)節(jié)工藝流程。沼氣增壓工藝流程，首先沼氣反應(yīng)罐產(chǎn)生的沼氣通過送風(fēng)機(jī)后壓力升至0.2～0.5bar，該沼氣被送至增壓機(jī)的入口前置過濾器，經(jīng)過初級過濾，氣體進(jìn)入入口分離器，將沼氣中含有的水分初步分離，之后進(jìn)入后置過濾器，經(jīng)過再次精密過濾，進(jìn)入噴油螺桿壓縮機(jī)對沼氣進(jìn)行增壓，將沼氣壓力增加至8～9bar。增壓后的沼氣進(jìn)入油氣分離器，分離出經(jīng)壓縮后加沼氣的油分后，進(jìn)入換熱器進(jìn)行冷卻。冷卻后的沼氣再通過氣液分離器將壓縮后沼氣含有的水份再次分離后，進(jìn)入微油精密分離器再次除油。最后進(jìn)入活性炭除油后送入下一步提純工藝。
