燃气报警系统论文

燃气报警系统论文（精选12篇）

燃气报警系统论文 第1篇

1 前期勘察

1.1 勘察原则

在进行锅炉房燃气系统的设计前, 首先应对锅炉房的现场情况进行实地勘察。前期勘察过程非常重要, 应在GB50041-2008《锅炉房设计规范》和GB50028-2006《城镇燃气设计规范》等相关国家规范的前提下, 判断出锅炉房的位置和建筑结构是否满足规范要求, 是否具备进行锅炉房燃气管道系统设计的条件。

1.2 勘察内容

锅炉房宜为单独的地上建筑物。当锅炉房设置在其他建筑物内或和其他建筑物相连时, 严禁设置在人员密集处和重要部门的上一层、下一层、贴邻位置以及主要通道、疏散口的两旁, 并应设置在首层或地下室一层靠建筑物外墙部位, 不应与锅炉无关的甲、乙类及使用可燃液体的丙类危险建筑贴临。若采用液化石油气等燃气气体密度大于空气为气源的锅炉房, 严禁设置于地下室内。

锅炉房不宜设置于住宅建筑物内。

雨水相对较少、建筑气候年日平均气温大于等于25℃的日数在80天以上的地区, 锅炉可采用露天或半露天布置。当锅炉采用露天或半露天布置时, 应选择适合露天布置的锅炉本体及其附属设备, 管道、阀门、仪表附件等, 应有防雷和静电接地措施。

2 锅炉房燃气供气系统

锅炉房燃气供气系统一般由室外供气系统、调压装置、锅炉房内配管系统、放散管道及燃气泄露报警系统等组成。

2.1 室外供气系统

燃气锅炉的压力一般均大于2kPa, 大于居民用气压力。用气量一般为几十方以上, 也远大于居民用气量。为了保证住宅小区或者其他用气和锅炉房内锅炉的安全稳定运行, 锅炉房用气管道宜从城市燃气中压主管上接气, 敷设专用的燃气管道供给到锅炉房燃烧器, 并经调压、过滤后使用。

根据具体工程情况, 燃气管道敷设方式可分为埋地敷设和架空敷设两种, 敷设原则应按GB50028-2006《城镇燃气设计规范》要求进行设计, 满足地下管道和其他专业管道的净距要求以及架空管道离建筑物窗口、门洞的净距要求。

2.2 调压装置

燃气锅炉一般有低压供气和中压供气两种, 通常情况下对于小于6个吨位的锅炉选择低压供气方式, 大于的6个吨位的锅炉选择中压供气方式。锅炉燃烧器前的供气压力稳定, 直接关系到天然气的燃烧工况和锅炉的安全稳定运行。若将锅炉房和其他用户设计成共用一个调压装置看, 锅炉房燃烧器前的压力增减会导致气体流量的变化, 进而导致其他用户燃烧不稳定, 甚至会引起回火和脱火。所以, 应将锅炉房调压装置和居民、商业用户调压装置分开设置, 以免引起用户的燃烧器前压力波动, 引发事故。

小时流量小的锅炉房可以设置一个调压箱挂在建筑外墙上, 小时流量大的锅炉房可以找有护栏的露天空地安装调压柜, 均应满足国家规范中有关安全净距的要求。

燃气调压器的选型以锅炉的实际流量乘以2倍后的计算流量和经水力计算后调压器的出口压力作为选择依据。燃气调压装置的设置应满足《锅炉房设计规范》GB50041-2008中的相关规定。

2.3 锅炉房内燃气管道

锅炉房内燃气管道工艺流程图如下:

天然气经室外调压后输送到室内, 经过滤、计量, 通过锅炉房内燃气管道输送至锅炉燃烧器前。

锅炉房内燃气管道宜采用单根燃气管道供气, 如果锅炉房有特殊要求, 要保证常年24小时不间断供气, 可采用2路供气管道, 从不同燃气调压箱接管供气。每台锅炉燃气支管上, 应配套性能可靠的燃气阀组, 阀组前燃气供气压力和阀组规格应满足燃烧器最大负荷需要。阀组基本组成和顺序应为:切断阀、压力表、过滤器、流量计、稳压阀、波纹接管、2级或组合式检漏电磁阀、阀前后压力开关和流量调节蝶阀。点火用的燃气管道, 宜从燃烧器前燃气干管上的2级或组合式检漏电磁阀前引出, 且应在其上装设切断阀和2级电磁阀。

锅炉房常用的流量计包括容积式的气体罗茨流量计和速度式的气体涡轮流量计。罗茨表体积小, 既可用于低压计量又可用于中压计量, 但不适用于小流量。涡轮表可用于大流量计量, 测量精度高, 压力损失小, 适用于大型用户。选型前需要咨询甲方锅炉参数, 掌握锅炉燃烧器的最小和最大流量, 了解设备的运行状况和规律后, 选择合适的量程, 减少测量误差。选型的同时, 还应考虑流量计的成本及安装维修费用。综合考虑后, 选择一款合适的流量计。目前世面上销售的罗茨流量计和涡轮流量计都可以进行温度和压力修正, 在选型时应根据介质的压力、温度、密度、粘度等特性和设备成本等因素, 确定是否需要进行补偿修正。

2.4 放散管道

设置放散管的目的是在用气设备首次使用或长时间不用再次使用时, 用来吹扫存在燃气管道中的空气。另外, 当停炉时, 总阀门关闭不严漏出的燃气可利用放散管放出, 以免进入炉膛和烟道而引起事故。因此, 在锅炉房供气系统设计中, 应设置用于吹扫和放散的管道。用气设备的燃气总阀门与燃烧器阀门之间, 应设置放散管。在燃气支管的末端、管道和设备的最高点处放散管前, 每个安装放散管处均应设置阀门进行控制。放散管可单根管或者汇合成总管引至室外, 在合适位置进行放散, 以免燃气卷入风口或吸入室内。因此, 放散管排出口应高出锅炉房屋脊2m以上。

燃气放散管管径, 应根据吹扫段的容积和吹扫时间确定。吹扫量可按吹扫段容积的10倍~20倍计算, 吹扫时间可采用15分钟~20分钟。具体管径选择可按照以下表格中经验值选取。

2.5 燃气泄露报警系统

为了及时发现锅炉使用过程中出现的燃气泄露, 将燃气泄露的危害降到最低, 应在燃气锅炉房安装燃气泄露报警系统和自动灭火系统, 应有可靠的排烟设施和通风设施。燃气泄露报警系统应委托专业的设计单位进行设计, 由专业人员进行安装。锅炉房的引入管应设手动快速切断阀和紧急自动切断阀, 紧急自动切断阀应和泄漏报警器和送排风系统等连锁。

2.6 防雷防静电措施

架空敷设的燃气金属管道的始端、末端、分支处以及直线段每隔200m~300m处, 应设置接地装置, 其接地电阻不应大于30Ω, 接地点应设置在固定管墩 (架) 处。燃气金属管道在进出建筑物处, 应与防雷感应的接地装置相连, 并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线, 其钢混凝土基础宜作为接地装置。

3 其他安全注意事项

1) 锅炉房的通风量应满足锅炉燃烧所需要的空气量。锅炉房宜采用自然通风。若锅炉房设置于地下室或半地下室或地上密闭房间等自然通风达不到的地方时, 应设置独立的机械送排风系统;2) 对于锅炉房内敷设的燃气管道, 最好架空设于锅炉房的高处, 有利于发生事故时泄露的燃气扩散。燃气管道应采用无缝钢管, 并应符合现行国家标准GB/T8163《流体输送用无缝钢管》的有关规定。燃气管道的连接, 除与设备、阀门等处可用法兰连接外, 其余均采用焊接连接;3) 使用机械鼓风助燃的锅炉, 燃气燃烧需要带压空气和氧气时, 为了防止当发生停电等意外事故时, 空气和燃气窜混和发生回火或爆炸事故, 燃气管路上应设置背压式调压器, 空气和氧气管路上应设泄压阀;在燃气、空气和氧气的混气管路与燃烧器之间应设阻火器, 混气管路的最高压力不应大于0.07MPa。鼓风机和空气管道应设静电接地装置, 接地电阻不应大于100Ω。并且, 应在燃气总管上设置紧急自动切断阀, 供一台或几台锅炉公用;4) 锅炉烟道和封闭式炉膛, 均应设置泄爆装置, 泄爆装置的泄压口应设在安全处;5) 当实际情况无法满足, 锅炉房须设置在屋面上时, 燃气管道安装在屋面上, 应满足屋面燃气金属管道、放散管、排烟管、锅炉等燃气设施应设置在接闪器保护范围之内, 并要求远离建筑物的屋檐、屋角、屋脊等建筑物易受雷击的部位。

4 结论

锅炉房和其他燃气用户最大的不同处在于用气压力高, 用气量大, 极易发生事故。因而锅炉房的安全可靠供气是重中之重, 需要引起设计人员和燃气日常管理人员的高度重视。

参考文献

[1]GB50028-2006城镇燃气设计规范.

[2]GB50041-2008锅炉房设计规范.

[3]燃油燃气锅炉房设计手册.

安装燃气报警器报告 第2篇

天然气是一种易燃易爆的气体，当天然气与空气混合达到一定的浓度范围时，就会形成爆炸性混合气体，属于甲类化学危险品，稍有泄漏，遇上明火，会发生威力巨大的爆炸。如果天然气因不完全燃烧，还会产生大量的一氧化碳，造成人员中毒，并因缺氧而窒息。如果因燃气泄露而发生爆炸或中毒事故，会给居民财产和生活造成极大的损失。

为了预防此类事故的发生，给家人提供安全的保障，安装燃气报警器是非常必要的。燃气报警器能够及时有效地检测出有毒气体是否已经达到了预警点，通过声光发出警报并能自动切断燃气供应，让人们及时发现隐患，并采取有效的补救措施。

燃气轮机CEMS系统概述 第3篇

一、系统简介

望亭发电厂两台燃机的CEMS系统是采用南京国电环保科技有限公司研制生产的SPEP-2000型烟气排放连续监测系统，对燃机排放烟气进行连续、实时的跟踪监测。

1、系统组成.（1）烟尘监测子系统；（2）气态污染物监测子系统；（3）烟气排放参数监测子系统；（4）系统控制及数据采集处理子系统

2、系统特点.（1）功能丰富，具有手/自动取样、吹扫、校准、故障自诊断和报警等功能（2）系统控制柜模块化设计，操作简便，维护方便；（3）日常维护少，可长期无人值守；（4）采用直接抽取采样法连续监测气态污染物浓度；（5）采用M&C采样探头技术，过滤面积大，滤芯更换方便；（6）采用PLC设计，系统的稳定性、可靠性高；（7）气态污染物的监测采用德国西门子分析仪器；（8）DAS数据采集系统功能齐全，操作直观简便；（9）多种数据输出方式，支持网络扩建，支持系统扩展；（10）可方便的与环保单位联网，实现数据远/上传

3、主要功能.（1）连续监测排放烟气中的烟尘浓度，SO2、NO、CO、CO2，烟气温度，烟气压力、烟气流速、氧量、烟气湿度（2）数据采集系统（DAS）对系统进行监控，对监测数据储存、处理和管理

二、系统结构

SPEP-2000型烟气排放连续监测系统由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数监测子系统、控制及数据采集处理子系统组成。

三、工作原理

SPEP-2000型烟气排放连续监测系统的气态污染物监测采用直接抽取法：样气经过采样探头的加热保温与2u的过滤除去颗粒物，再经加热管线的加热保温，到预处理单元处理迅速除水后输送到分析设备中，连续检测出烟气中的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳浓度，分析仪器再将相应的测量参数的干基信号以4—20mA的形式送到控制柜的PLC；烟尘浓度及烟气排放参数监测是将一次表安装在现场，现场信号以4—20mA的信号送到控制柜的PLC，进行模数转换，再以通讯的方式与DAS系统进行连接，由DAS系统进行数据处理。数据的上传方式是通过PLC输出信号到燃机DCS控制系统，再通过MIS网上传到集团公司。以下分别介绍烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数监测子系统和系统控制及数据采集处理子系统的工作原理。

1、烟尘监测子系统.烟尘监测子系统采用的是国电环保SPEP-2000D型烟尘仪，该烟尘仪基于烟尘粒子的背向散射原理，用于对固定污染源颗粒污染物进行在线连续测量。（1）技术特点.1）采用激光背散射原理，不怕烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均造成的光束摆动2）单端安装，无需光路对中3）仪器设计贯彻“无工具”现场安装思路，最大限度的降低场安装的复杂度，仪器及防雨系统的安装仅电器连接需要一支螺丝刀，不必带连接螺栓、螺母，10分钟内即可完成安装，最大限度的减少由于现场安装调试带来的诸多问题4）采用4—20mA工业标准电流输出，连接方便，整体功耗很小，约5瓦左右

（2）系统原理及构成.光学部分包括激光光源及功率控制、光电传感、散射光接收部分。激光器发出的650nm束以一个微小的角度射入排放源，激光束与烟尘粒子作用产生散射光，背向散射光通过接受系统进入传感器转变成电信号进行处理。电路部分实现光电转换、激光束的调制、信号放大、解调、光源的功率控制、V/I转换功能。标准器用于产生一稳定的光信号，对仪器零点及跨度校准。系统原理图如下图所示：

2、气态污染物监测子系统.（1）工作原理.系统采用加热抽取原理，用国电环保SPEP-2000H型电加热采样探头抽取烟气，采样流速≥2L/min，烟气在进入采样探头前经过滤器去除颗粒物，经过加热、保温等环节，样气被导入到预处理单元除湿，然后送入ULTRAMAT23型气体分析仪中进行分析，连续检测出烟气中的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳浓度。因为烟气中的水分已被除去，所以系统提供的是干烟气的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳浓度。2）系统组成.气态污染物监测子系统包括：烟气采样单元、样气预处理单元、分析单元三部分组成。下面介绍各部分的原理及特点：1）烟气采样单元.烟气采样单元主要由SPEP-2000H电加热采样探头和伴热采样管线组成。SPEP-2000H电加热采样探头适用于在高尘、高温和高湿度的环境中连续抽取气体，特别适合用于烟道气在线分析中的采样。电加热采样探头的独特设计使得安装操作极为简便，并且性能可靠、维护方便，在更换过滤器时不需要使用工具，并且不必拆除采样管线，避免了杂质渗入到样气系统中。特制的加热器可以对整个过滤腔进行温度调节，保证温度不会降至零点以下。伴热管线由输气管、电热带、隔热层、护套四部分组成，可使采样气体在输送过程中恒定在120℃，避免结露而影响测量精度。2）样气预处理单元.样气预处理单元主要包括冷凝器、精过滤器和空气净化系统，冷凝器主要目的是除去烟气中的水分，通过精过滤器进一步过滤样气中微量水粒和微小尘埃后，烟气被导入ULTRAMAT 23型气体分析仪中進行分析。冷凝器体积小重量轻，运转平稳，露点稳定性好，并且冷凝器的制冷功率较大，在热交换器中，气体冷却速度快，减少了二氧化硫等气体在结露水中的溶解量，提高了测量精确度，减少了结露水对器件的腐蚀。空气净化系统包括仪用空气和减压过滤器，仪用空气压力要求0.4—0.8MPa，出口配置有水分离器、油分离器和压力表，净化后的吹扫空气用于吹扫探头和样气管路。3）分析单元.分析单元采用西门子公司的ULTRAMAT 23型气体分析仪，该分析仪采用非分散红外发射吸收原理，依据不同波长其发射衰减程度的不同进行不同浓度气体的测量。其基本特点是：a）由于可采用环境空气进行自动标定，所以分析仪实际可做到免维护，且零点和量程都是在线标定b）在规定范围内每种组分可有两个量程，所有量程都是线性的，用量程识别功能的自动量程c）自动纠正环境压力波动d）气体流量监测，当流量<1L/min给出报警信号e）维护请求报警f）每种组分可任意设置上下限报警g）大屏幕背光LCD显示测量值，简单快速编程和分析仪调试，通过菜单实现编程输入、功能测试和标定h）三个二进位输入、取样泵开关、触发自动标定、几个设备同步，八个继电器输出可任意配置，包括：故障、维护请求、维护切换上下限、限制、量程识别和外部电磁阀等。ULTRAMAT 23红外单元操作模式原理如下图：

3、烟气排放参数监测子系统.烟气排放参数监测子系统包括烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气湿度和烟气含氧量等辅助参数的实时连续监测。（1）烟气流速连续监测.烟气流速采样装置为南京国电环保公司研制的SP2000-PTG型皮托管流量计。该流量计是一种利用压力传感器、皮托管等测出烟气的动压和静压，动压与被测烟气流速呈一定的比例关系，从而可定量烟气流速。测量系统由皮托管、差压变送器和PLC组成。（2）烟气压力连续监测.系统采用3051 AP/G型压力变送器连续监测压力。变送器即将压力信号转换成4—20mA的二线制输出的电信号。（3）烟气湿度连续监测.系统采用SPEP-2000M型氧化锆测量系统，该氧化锆探头安装在CEMS小室的控制柜内，采用气体流通池加热保温到150℃，测氧传感器加热到700℃的氧化锆原理测量烟气中的湿氧含量。利用测量出的湿氧与干氧（U23分析仪器电化学法测出的干氧）从而计算出烟气的绝对湿度。（4）烟气含氧量连续监测.烟气含氧量采用西门子公司的ULTRAMAT 23型气体O2（干氧）分析仪来测量。ULTRAMAT 23型气体O2（干氧）分析仪中的氧气传感器依据燃料室原理操作，氧气在阴极和电解液之间的边界层被转化，不同的氧气浓度相应产生不同的电流，从而测出烟气中的含氧量。（5）烟气温度连续监测.温度监测采用PT100热电阻进行测量，再通过WZPB1-23U型转换器转换为标准4—20mA电流信号输出。

4、系统控制及数据采集处理子系统.系统控制及数据采集处理子系统由硬件系统（可编程控制器和工控机）和软件系统（数据采集系统）组成，可编程控制器PLC是CEMS系统的数据采集控制单元。（1）硬件系统.硬件系统由两台互为冗余的工控机为操作站，一个SPEP-2000型烟气连续监测系统柜为控制站，操作站与控制站间采用RS485通讯口连接。硬件系统具有以下特点：1）自动控制烟气抽取，对采样点循环采样.2）执行分析仪的零点和满量程校准3）自动执行反吹4）显示烟气排放连续监测系统的状态，包括采样、处理、分析、报警、等待、校准、反吹、手动或自动状态以及标准气体浓度值5）电气控制单元报警包括采样探头温度报警、加热管线温度报警、分析仪故障报警、样气湿度报警、冷凝器高温报警和系统故障等6）与网络交换系统数据，可提供实时数据的DAS接口，通过激活其控制指令，将实时数据传输给数据采集系统（2）软件系统.软件以WindowsXP为操作系统，具有如下功能和特点：1）全中文显示界面，多级画面，操作直观简便2）实时显示系统状态和故障监控3）实时显示系统监测参数，有实时棒图、实时曲线等多种形式4）具备监测参数实时曲线显示和历史曲线显示画面5）具备监测参数报表查询、打印功能6）具备系统参数设置功能7）可根据不同口令，在不同模式下（操作员、系统管理员等）进行切换登录，确保系统参数安全

四、系统操作说明

1、开停CEMS系统系统供电按照设备类型分别设置断路器.在开机时将相应的空气开关（如总电源、电伴热、配电箱、浊度仪、U23、蠕动泵、冷凝器、PLC、泵阀、风扇、照明等）合上，在达到预热的时间，系统则可正常工作。

2、系统运行模式.1）系统分为自动和手动两种运行方式，通过仪表柜操作面板“自动/手动”按钮进行切换。系统正常应处于自动状态，手动状态是在系统检修维护时采用的方式。2）在自动方式下有三种工作模式：取样模式、吹扫模式、校验模式。3）在手动方式下有4种模式：停止模式（所有按钮均未按下）、取样模式、吹扫模式、校验模式（零气、标气1、标气2）。4）操作面板有显示运行状态的指示灯：零气、校验、手动/自动、取样、吹扫。这几个指示灯和相应的按钮开关是带灯自锁按钮。5）有两个故障指示灯：系统故障、分析仪故障。

3、数据采集系统（DAS）操作说明.数据采集系统（DAS）实现对整个烟气连续排放监测系统状态和参数监控，并对系统进行管理、记录、报表和打印。它的操作通过鼠标键盘在工控机上完成。双击工控机桌面上CEMS.EXE图标，自动加载数据采集系统和应用软件，进入监控系统主画面，主要有：系统状态、报警一览表、实时棒图、实时曲线、历史曲线、系统校验系数设置、系统数据报表查询、系统量程设置等功能模块供运行和维护人员浏览、查阅和设置。

五、系统维护及故障处理

1、系统日常维护.SPEP-2000型烟气排放连续监测系统应做好如下日常维护工作：1）检查ULTRAMAT 23型气体分析仪的运行状态，检查是否有故障或维护报警指示2）检查ULTRAMAT 23型气体分析仪上的流量计指示，应在0.8—2L/min；3）检查保护过滤器滤芯应干净，玻璃杯内无水滴；4）检查蠕动泵转动排水正常，应能看到水柱由冷凝器排水管进入蠕动泵内排出；5）检查吹扫气源供气压力在0.4—0.7MPa之間；6）检查取样泵应正常运转无异声；7）检查控制柜上有无系统故障与分析仪故障指示；8）检查冷凝器正常制冷温度指示应在1—5℃之间；9）检查加热管线正常加热温度指示应在110—150℃之间。

2、故障处理.一般常见的故障主要有：取样探头温度报警、伴热管线温度报警、冷凝器报警、湿度报警、样气流量低、精过滤器变色快、PLC与DAS系统通讯故障、温度不正常、压力无显示、U23分析仪维护请求报警、U23分析仪报警，出现“F”等，都可通过查阅SPEP-2000型烟气排放连续监测系统操作维护手册，根据不同的报警码及故障现象找到相对应的故障处理方法进行故障处理。

六、结语

通过加装烟气排放连续监测系统，对两台燃机烟囱排放烟气中二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等污染物连续在线监测，并通过SIS进行数据上传，从而完成两台燃机CEMS系统与集团公司的联网工作。

（作者单位：江苏华电望亭发电厂）

作者简介

基于GSM的燃气报警系统 第4篇

关键词：可燃气体传感器,GSM模块,报警

0 引言

随着社会的迅速发展,工业生产以及家庭对各种燃料的依赖不断加深,各种各样的安全隐患也随之而来。燃料大多是易燃易爆气体,一旦这些气体发生泄漏,会很容易引发爆炸,直接危害国家财产和人民生命安全,因此研制出高智能化、可定点定向探知可燃性气体泄漏方位的气体报警系统是十分必要的。

1 燃气报警系统工作原理及框图

燃气报警系统原理框图如图1所示。本系统采用无线装置,发射端采用传感器KGS-20,通过对空气中可燃气体的浓度进行检测,经PT2262无线编码模块发射。在接收端由PT2272无线解码模块接收数据,将数据传给单片机,通过单片机对数据进行处理。当有气体泄漏时,单片机系统会控制蜂鸣报警,液晶显示具体报警用户编码地址,并通过手机短信方式向用户报警。

此系统适用于公共小区、酒店、工厂、井下等任何可能发生可燃性气体泄漏的场所。由于是使用无线的方式进行信号的传输,因此不受各种地形的困扰,只要改变无线的发射和接收频率,就可以随意地控制距离的远近。接收装置相当于一个中央管理系统,当发生可燃性气体泄漏事故时,特别是在无人看守的场所发生突发性的可燃性气体泄漏事件时,在中央管理器的屏幕上可以明确显示出发生燃气泄漏的地址,同时有报警声音提示、指示灯显示,以及手机短信提示,因此,可及时地将信息发送出去,以便对发生泄漏的地点做出快速的反应。

2 系统设计

2.1 传感器模块的设计

可燃气体传感器选用KGS-20,它是以二氧化锡为基本敏感材料,专门用于可燃气体浓度检测的一种半导体型气体传感器。其具有极高的灵敏度和极快的响应速度,且功耗低,适用于对瓦斯等可燃气体浓度的检测,用于瓦斯报警器、可燃气报警器、瓦斯检测仪等。

2.2 传感器信号无线发射模块设计

信号发射模块原理图如图2所示。基于成本控制的考虑,可燃气体信号的处理使用电压比较器来代替AD模块的应用,此系统中用了一块LM358芯片实现了对信号的比较与鉴别。发射端由KGS-20可燃气体传感器、电压比较器(LM358)、PT2262编码模块和负载电路组成。当KGS-20型可燃气体传感器处在一定浓度的可燃性气体环境中时阻值会升高,从而引起输入电压比较器(LM358)第2管脚的电压升高,当输入第2管脚的电压大于第3管脚的比较电压后,电压比较器(LM358)的第1管脚会输出高电平。电压比较器(LM358)的第1管脚与PT2262的数据端口D0相连接,当电压比较器(LM358)的第2管脚电压大于第3管脚电压时,PT2262的数据端口D0则会变成高电平。然后通过PT2262芯片编码成串行数据,通过第17管脚发送出去。

2.3 传感器信号无线接收模块设计

信号接收模块原理图如图3所示。PT2272解码芯片与PT2262芯片的发射模块配套,可以方便地组成无线遥控发射接收电路。编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平。当发射机没有使能时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315 MHz的高频发射电路不工作。当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间,315 MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号;当17脚为低电平时,315 MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。在具体的应用中,外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节,阻值越大振荡频率越慢,编码的宽度越大,发一帧码的时间越长。当接收端的地址与任意一个发射端的地址相同时,则会接收发射端发射来的无线串行信号,串行信号经过PT2272芯片的第14管脚输入到PT2272芯片,PT2272芯片经过解码,数据端D0口输出与发射端PT2262数据端输出保持信号一致。数据端D0口的数据输出到AT89C52单片机,交由单片机对数据进行进一步的处理。

2.4 GSM模块的设计

TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,其性价比很高,工作在GSM900和GSM1800双频段,其电源范围为直流3.3 V～4.8 V;电流消耗为:休眠状态3.5 mA,空闲状态25 mA,发射状态平均300 mA,峰值为2.5 A;可传输语音和数据信号,在GSM900和GSM1800时功耗分别为2 W和1 W,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3 V/1.8 V,TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300 b/s～115 kb/s,自动波特率为1.2 kb/s～115 kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。

TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口等6部分组成,如图4所示。

TC35i采用AT指令进行操控,单片机通过AT指令控制短信收发。短消息控制有3种模式:Block、PDU、Text。因为Block模式需要手机商解锁,Text模式又不支持中文短信,因此目前广泛采用PDU模式进行消息控制,PDU模式是将GB2312的中文编码转换为Unicode编码。

另外,TC35i模块串口数据管脚的工作电平是CMOS电平,而单片机为TTL电平,所以需要MAX232进行电平转换来实现单片机对TC35i模块的控制功能。

3 软件设计

主体程序流程图如图5所示。单片机上电之后,先将GSM模块初始化并打开串口,进行单片机与GSM模块的通信,然后查询报警信息的状态,根据结果选择是否进行短信报警。

4 结束语

本设计通过使用AT89C51单片机实施总控制,使用无线传输和接收对信号进行传递,将接收到的报警信号的具体信息在液晶显示屏上显示,并通过GSM模块以手机短信的方式将报警信息传递给用户,实现了长距离、无障碍、及时准确的报警。

参考文献

[1]邬春明,艾闯,李丹.基于TC35i的小区远程报警系统[J].电子技术应用,2007(11):129-132.

[2]毕满清,王黎明,高文华.模拟电子技术基础[M].北京:电子工业出版社,2008.

城市燃气输配系统安全管理 第5篇

一些原有燃气地下管网，经过近20年的运行，由于施工质量、气源质量和管理等多方面原因，造成管网腐蚀、漏气、积水、堵塞，由于管网被占压，受外力破坏，各种隐患和事故开始逐步暴露和发生，并进入集中突发和并发阶段。由于发现早，处理及时，虽然没有造成重大损失，但已给我们的安全管理敲响了警钟。于是，本着早动手、早发现、早处理，把事故苗头消灭在萌芽状态的原则，对造成安全事故的原因进行了分析。主要原因有：

1、土壤腐蚀。不同的土壤、电阻率不同，对管道的腐蚀情况也不同。

从调查结论看出，在电阻率低的地区，易受杂散电流干扰，管道腐蚀速度加快，经过开挖证明，这些地区的土壤对煤气管线腐蚀陛较强。

2、微生物腐蚀。微生物腐蚀是由于土壤中繁殖的细菌造成的。最常见的是还原性硫酸盐细菌，在厌氧土壤中，还原性硫酸盐细菌能够生长并且能够在有欠缺的涂层附近改变其化学成分，从而产生腐蚀作用。

3、应力腐蚀。管道本身由于结构方面不均匀性，低温变化，流通介质压力变化而产生应力形成应力腐蚀。在外界存在着电化学腐蚀因素时，应变作用加速了腐蚀。

4、施工质量。调查发现，在管材和土壤环境相同的情况下，施工质量好坏直接影响管道的防腐效果。在三通、焊口、法兰、盲板、接头等防腐施工困难部位易出现防腐质量问题。如果防腐不到位，就会造成重度腐蚀。除锈也是关键的一个环节，如果管道除锈不彻底，管道与防腐材料就不能紧密粘结在一起，极易形成原电池，发生电化学腐蚀。

5、人为因素。现有地下管网的施工单位多，必然带来施工质量管理混乱，野蛮施工较为普遍的现象。而且地下各类金属结构密集，不同材料，不同直径，不同形状的气管、水管、电缆相互穿插交错、构成复杂而巨大的地下网络。也给我们的管网安全运行带来极大的危害。

根据以上的情况分析，我觉得，要想加强城市燃气输配管网安全运行必须抓好以下几个关键环节：

一、提高认识，改革管理方法

我们现在应当充分认识到燃气地下管网的现状，以及存在隐患的严重性及造成事故的危害性。变革多年来传统的应付抢修的被动管理为主动管理、预防性管理。充分运用GIS管网地理信息系统，实现管网管理的基础化、专业化、科学化。

二、严格加强工程的质量管理

工程质量管理是一项较为复杂而又重要的系统工程，它涉及到建设、设计、施工、监理等方方面面，燃气工程质量不仅关系到人民群众的生命和财产安全，而且直接影响到燃气的使用。工程质量管理控制包括施工前的设计准备、施工阶段的质量监督、施工后竣工验收和管网的运行管理等四个阶段，其中前两个阶段为关键阶段。

1、把好设计质量关

设计质量的好坏，是能否保证燃气输配管网安全运行的前提。特别是地下燃气输配管网与污水、雨水、电缆沟等其他公用设施交错相邻地带，燃气管线发生损坏，煤气泄漏到污水、雨水、电缆沟内，极易发生事故。因此，我们首先从设计上要求，严格按规范设计，设计时要认真堪察现场，应以国家规程、标准为基础，以质量第一、确保安全为前提，制定出准确的设计方案。

2、施工阶段的质量监督

施工阶段是形成工程项目实体的过程，也是形成最终产品质量的重要阶段。应按照施工组织设计的规定，加强施工监督检查。施工时要从开槽、下管、焊接、防腐，回填、强度气密性试验等环节派专人进行严格检查，明确任务，做好施工中的巡回检查，不留半点隐患，确保工程质量。

三、推广应用新技术、新材料，解决好管道防腐问题

1、从1997年开始，我们在中低压管网和庭院管线的选材上，推广使用聚乙烯管，因为其不但具有足够的刚性及强度，同时还具有较好的柔韧性和抗应力开裂性能，并从根本上解决了耐腐蚀的问题，增加燃气管线的使用寿命和安全系数。

2、加强阴极保护技术的应用。阴极保护技术是通过被保护管道与直流电源的负极相连，使大量电子流人管道，使它成为阴极。阴极不腐蚀，于是管道受到保护。这是解决埋地钢质管道腐蚀和老化引发的泄漏事故隐患最有效、最经济的防腐蚀措施。

四、严格加强设备的运行管理

长期的运行管理是安全管理体系中极易疏忽而又十分重要的部分，燃气管网在给居民、企业的生活和生产提供极大便利的同时，随着供气时间的延续，周围地质情况的变迁，一些燃气管网老化、腐蚀。给我们的安全管理工作提出了新的要求。

1、健全安全管理网络、落实责任、完善制度建立健全各级安全管理机构，建立三级安全管理网络。把安全贯穿到工程设计、施工、设备管理和供气服务之中，和企业的效益结合起来。

2、加大巡检力度，做到有隐患早发现、早消除，避免重大事故的发生。

随着时间的推移，燃气输配管网逐渐老化，燃气管道泄漏故障也呈上升趋势，所以加强管网的巡查，对重点地段布控、对违章行为及时制止是管网安全运行的最有效的手段。

(1)采用打孔查漏法。坚持经常用打孔机沿燃气管线打孔，每隔一定距离打一个孔，孔距可根据燃气管道所处的区域确定，用检漏仪进行检查。可采用重点区域排查法，发现有异常现象，可增加孔距的密度，确定漏气准确位置，再开挖处理。

(2)检查燃气管道附近的排水管道，电缆沟井、雨水井或其它埋设物的各种井盖，用嗅觉或检漏仪进行检查。

(3)生态观察法。通过观察管线周围植物是否有异常来发现管道跑气。如发现有大量落

叶枯萎、枯死，就在周围仔细检查，因为可能是燃气泄漏造成的。

(4)利用凝水缸的抽水量和管线是否有水堵来判断是否有漏气现象。地下燃气输配管道最低点设置的凝水缸，凝结水的多少有一定的规律性。若发现凝水缸或管线内抽水量大幅度增多或燃气压力不稳定时，有可能是管线出现了漏点，导致地下水渗入燃气管道所致。由此可以预见到燃气管线有损坏部位，并且漏点就在这个凝水缸或管线水堵部位的辐射范围内。

(5)杜绝野蛮施工。市政工程施工以及其它施工作业造成燃气管道、设施损坏，管道点锈蚀，是管理的重点。所以要对重点地段加强布控、对违章行为要早发现并及时制止。防止占压管道的违章违规，防止施工项目对燃气管道的破坏。

五、加大宣传力度，加强对用户安全用气的指导。

燃气企业与用户的关系，通过规范服务特别是通过给与用户安全、稳定、可靠、便利的用气服务来维系、巩固和发展。用户的安全管理，基于燃气本身的特殊性，更是安全管理的重要方面。经常与各居委会联系，以便居民发现有燃气味时，及时报告。

六、采用科学先进的安全管理手段。

我们要依托现有的GIS管网信息系统，提高输配管网管理的安全可靠性。通过实践，我们体会到GIS管网管理系统，能最大程度上满足燃气管网的资料维护、信息查询、安全运行、报警抢修、日常调度、场站维护等日常事务。它已成为代替人工，进行城市燃气管网管理的一种真正实效、可行的、科学化、信息化的管理方法和手段。

燃气SCADA系统的分析及建设 第6篇

一、燃气SCADA系统分析

（一）SCADA系统概述

数据采集与监视控制系统即SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，是一个以计算机为基础的对生产过程进行控制及调度的自动化系统。通过SCADA系统对生产现场设备进行监视和控制，能够实现对生产现场数据的采集、对生产设备的控制、参数的调节以及信号报警等多种功能。

运用已有的网络并依靠数据库技术的辅助和较为完善的开发平台，来开发这一一个管理系统，它具有开放的体系结构，维护与扩充都较易于进行，人机交互界面的燃气调压箱具有较好的运行状态，实现数据的计算机存储，由此大量减少纸质的文件的保存工作量，其差错率也较人力操作大大下降，其快捷方便的特点主要表现在统计、查询功能方面，较燃气控制各种参数查询、统计效率大大提高，不仅控制了成本，也实现了数据共享的最大化。

（二）设置SCADA系统的必要性分析

该系统的建立基础是计算机、通讯系统、控制器、传感器，其结构基本是由中央计算机管理系统、系统中继站、远程控制单元RTU等三级组成。主要包括计算机及其网络系统、RTU及其通信系统等，以此来完成远程控制、站控等功能。如今的城市燃气输配系统是一项较为综合设施，主要有以下几部分组成：

燃气管网，其分为高压、中压、低压等不同压力等级；城市燃气分配站或压气站、多种类型的调压站或者调压装置；储配站；监控与调度中心；维护管理中心。

调度控制中心设有SCADA系统，保证输送管道及各站场的正常输气，并可以全面监视，对全线输气进行自动控制，为确保SCADA系统正常运行，在各站设置站控制系统，它是SCADA系统的远程控制站，SCADA系统的正常运行必须以此为基础。

（三）SCADA系统的功能要求

调度控制中心及后备控制中心的计算机系统、站控制系统SCS、远程终端装置RTU、通信系统构成了SCADA系统。由调度控制中心的统一调度，协调优化运行。

中心控制级系统。计算机控制系统已成为燃气管网运行系统的核心，从现场收集信息实施管理功能，系统的配置必须要能够提供：以多余的结构保证高效率；有多余的服务器用作数据收集和由SQL接口标准支撑的实时数据库；有关历史数据库的服务器

站场控制级系统。站场控制装置包括简单的外部站到远端站（RTUS）不同的种类，有的远端站仅作为收集信息，控制中心得到信息后，通过智能远端站实行地区的控制。简单的外部站站务附加的智能控制能力，只能处理有限数量的过程数据。

就地控制级装置。地控制系统对工艺单体或设备进行手/自动就地控制。当进行设备检修或紧急切断时，可采用就地控制方式。

二、燃气SCADA系统

（一）燃气SCADA系统设计原则

运用先进的计算机软、硬件技术，组成一个SCADA集成应用环境，系统设计时应遵从的是先进性、安全可靠性、开放性、可扩展性、易用性的原则，主要表现在：

先进性：系统建设技术起点高，采用Client/Server主从分布式体系结构，选用统一的软件平台Windows 2000/windows NT操作系统，实现性能价格比的最佳化。

安全可靠性：该系统所选硬件设备有如下的要求，符合现代工业标准，采用双机、双网、双电源，接人双通道等冗余设计结构，故障出现时能够自动切换，使系统的运行保持正常化，

系统软件平台完善，在软件开发上，遵循软件工程的方法，通过全面测试，保证程序运行正常，并方便维护。网络和关键设备应具有双重和多重冗余的特点，数据库分层次，分级授权管理，系统应有备份，以便在系统出现故障的情况发生时，以最快的速度恢复系统的正常运行。

开放性：支撑平台和应用系统体现了开放性的原则，就支撑平台来说，选用标准化的软硬件产品，系统中的设备的通用性也较强，通过对各个厂家的产品的集成，可实现系统的扩充和升级。但就应用系统来说，所应搭建一个一体化的支撑平台，其特点是模块化、网络化、接口标准化，帮助对用户应用软件进行开发，并可以与其它系统互联和无缝集成。

可扩展性：SCADA系統应具有良好的功能可扩展性，系统的建设能够全局规划，分段建设，逐步扩充和升级。

易用性：系统的用户界面应简单易学，操作简便，对操作人员计算机专业知识没有过高的要求，一般都可运用系统软件中的各种功能的模块，将数据库作为核心，在网络的诸多节点上分布，个别模块要用相关硬件除外，一般都可以在任意节点机上运行，实现“即装即用”。

（二）SCADA系统软件结构设置

操作系统。操作系统主要有WINDOWS和UNIX（或LINUX），是为了方便用户，管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。操作系统的基本功能是作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理。

通信与网络软件。SCADA网络和通信做到了系统内的资源共享、信息交换和设备联动，它们是将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接成一个整体，实现多项事务相互协调运转，它是直接与硬件设备和软件连接的信息渠道。在与I/O设备通信进行时，请求方式和主动发送方式是运用最多的。主动发送方式即I/O设备在数据改变时主动报告数据。设备驱动程序可以支持诸多通信模式，协议一般有MODBUS，PROFIBUS等。

实时数据库。在生产装置运行的情况下，实时数据库系统实时采集的运行数据，随时掌握装置的运行情形，监控和分析生产过程中关键的数据，及时处理异常问题，保持生产运行的正常平稳。可以及时反映生产状态出现的变化，运用实时数据库，可根据实时数据和历史数据，对生产的工艺过程进行先进控制、优化控制和在线分析，反映生产的规律，实时调整工艺参数，以此优化状态有效提升经济效益。

组态软件。组态软件提供了各种绘画工具、动画连接手段等，使图、文等与现场的数据相联。画面上图形颜色、位置等随现场数据变化而改变，通过观察画面上的图形文字，即可掌握现场情形。根据过程控制和管理的需求，还可以提供趋势图、报表、报警、脚本工具等。

应用软件。目前常用的软件有如下几种：压缩机故障诊断系统；泄漏检测系统；管道在线或离线仿真系统；地理信息管理系统（GIS）；生产调度指挥系统等。

目前，随着SCADA系统在技术和管理的不断提高，它紧密结合了现代控制理论，比如，专家系统、模糊决策等，同时，还有效地应用了目前发展迅速的网络技术、面向对象技术等，根据目前对先进技术和现场管理精细化的需求，有待于工程技术人员在对SCADA软件的使用中，有效融合更新相关信息技术，取人之长补己之短，趋利避害，不断推出新产品。

[1]张铁军.城市燃气管网SCADA系统设计与实现.[J].石油化工自动化.2012.48

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[3]嵇 鹏，周 婷，刘哲纬.城市燃气企业SCADA系统功能分布初探.[J].自动化仪表.[J].2006.27

[4]白庆林，张培山，张林江等.城市燃气SCADA及信息管理系统设计.[J].自动化与仪表.2009.24

油田燃气语音呼叫系统 第7篇

此系统相当于一个小型的呼叫中心, 能够及时的将燃气停气、来气信息传达给用户。主要功能是将消息通过语音群呼形式传递给用户, 工作人员在此系统对信息进行录音然后以群呼的形式发送给用户。可以通过小区, 楼, 单元, 住户来根据需要选择用户, 并且能够保存发送的内容、时间等信息, 便于工作人员日后查询。

2系统硬件

方案采用语音板卡设备来实现电话语音呼叫的功能。板卡呼叫有以下优点:(1) 对于规模不大的系统, 在系统建设初期投资小。(2) 系统设备架构简单易行, 只需要一台稳定的高档次工控机 (相当于PC服务器), 几块语音卡插在计算机内接入电话线/网线即可。 (3) 由于系统的大部分功能是由软件控制实现的, 系统开发新功能较为容易。(4) 系统由于涉及到的厂家很少, 硬件连接以及软件涉及接口都很少, 这样很便于维护, 甚至客户自己的IT人员都能够处理绝大多数的故障。(5) 由于语音卡方案采用语音卡+微机的硬件结构,在企业呼叫中心需要升级到PBX交换机形式时, 同样可以作为IVR服务器的硬件部分 (在PBX解决方案中IVR服务器同样是采用的语音卡+服务器的形式) 来应用, 有效的保护了客户原有的这部分投资, 如图1所示。

3系统软件

语音系统 软件为自 主研发的 电话管理 平台系统 , 其主要功能包括基本信息的录入 (电话信息)、语音测 试、管理员 审批机制 与语音重 发。它可 将发送至 用户的电 话语音信息 准确的录 入至数据 库中 , 以方便工 作人员的 管理与信 息汇总。

4系统优势

语音系统和传统通知方式的优势比较, 语音系统的操作简单, 一次拨打能覆盖30个用户, 大大提高了工作效率, 覆盖用户全面, 并且能使用户以最短时间, 最直接方式接收到消息。

而传统方式, 工作人员需要在小区或者楼的指定位置张贴告示以通知用户, 或者通过给用户拨打电话来进行 通知。用户接收消息不及时, 同时也加大工作人员的工作量。

5系统功能界面展示

燃气报警系统论文 第8篇

燃气的检测和报警处理是确保家用燃气安全的有效途径之一, 同时也是家庭安全防范的重要组成部分。日常生活中,造成燃气泄漏的主要原因有燃气胶管破裂未能及时发现、做饭期间中途离开等。当燃气泄漏时,未及时处理导致燃气浓度过高而产生爆炸,由此造成巨大生命财产损失[1]。 目前市场上的燃气报警器只能简单地满足报警需求, 同时存在误报和漏报警现象, 无法及时将报警信号同时发送到用户和小区监控中心,不能及时应急处理。 而且燃气报警器功能单一,无法满足燃气使用过程中的安全需求, 存在诸多局限性[2]。 为了弥补以往燃气报警系统的不足,本文设计了一种基于无线通信技术的燃气报警系统, 当燃气泄漏时, 室内启动声光报警和开启门窗、 排风扇, 以降低燃气浓度, 避免爆炸危险,并通过移动网络将报警信号同时发送到用户和小区监控中心, 以便及时处理燃气泄露[3]。 本文设计采用较稳定的双向无线Zig Bee通信技术, 处理器采用Freescale公司Cortex-A9 处理器,运算能力强,易于扩展,同时利用GPRS移动通信技术实现实时通信, 增强系统可靠性。

1 系统总体设计

本设计总体把报警系统分为室外报警、 燃气检测、室内处理三个部分, 系统核心包括Zig Bee传感网络、Zig Bee网关、 GPRS移动网络, 系统总体结构如图1 所示。 Zig Bee网络采用星型拓扑结构, 传感器节点通过路由器接入无线传感网络[4]。 当传感器的端节点检测到燃气泄漏, 通过Z-Stack协议栈以无线传输形式发送给协调器端的无线传感网络模块,然后通过其串口发送到处理器,经处理后,通过声光报警器发出报警信号,与此同时协调器端向主控单元发送控制信号,实现继电器控制门窗、排风扇的开关的开启和关闭。 其次经A/D转换器的报警信号由GPRS移动网络以短信/固定拨号的形式把泄漏情况发送到用户和小区监控中心,等待下一步泄漏事故处理。 把无线传感技术和移动通信技术充分结合实现双重报警功能, 运用于家庭燃气泄漏检测, 具有布线简单、 传输速率快的优势, 能够满足不宜布线的室内设计要求,增强家用燃气的安全性。

2 系统硬件设计

2 . 1 无线传输网络设计

为满足燃气报警系统的安装方便和避免室内不宜布线的实际情况,本文设计采用无线传感网络,其硬件结构如图2所示。主要由处理器外围电路、Zig Bee模块、GPRS模块组成,远程报警采用GPRS移动网络实现。本设计优点表现在SIM900A模块能够实现低功耗语音数据传输,采用分组交换技术的GPRS具有高速和实时在线的特点[5,6,7,8]。采用高主频Cortex-A9处理器,能够提供高扩展性和高功耗效率的解决方案,具有多种核数可以选用,其丰富的接口及强大的功能在各个领域都广泛的应用[9]。采用CC2530模块作为无线网络传输,极高的性价和强大的无线传感网络节点,对于此模块而言,仅需配上电源、时钟电路、串行调试模块、天线模块便可以正常工作[10]。

2 . 2 传感检测与报警设计

本设计燃气泄漏检测由MQ -5 半导体气敏传感器完成, 对燃气检测具有很高灵敏度, 同时具有快速的响应恢复特性[11]。 图3 所示为传感检测节点硬件结构,由传感器、传感网络模块、外围电路组成。

本文设计双重报警功能主要包括室内报警处理和远程报警, 其中室内报警处理利用声光报警器、 继电器控制门窗、排风扇的开关。 远程报警主要是通过移动网络把报警信息传输到用户和小区监控中心。 报警单元结构框图如图4 所示。 继电器作为一种电控制器件,常用于自动化的控制电路,是优先选择的自动开关元件[12]。 本设计中门窗和排风扇的自控正是运用继电器这一优越性。当传感器检测到燃气时, 继电器开关工作, 打开排风扇降低燃气浓度, 分散有毒、 易爆物质浓度, 防止二次危险。

3 系统软件设计

根据整个系统设计要求,Zig Bee芯片的开发基于Z - Stack协议栈, 采用星型拓扑结构构建无线传感网络,并将软件设计分为终端程序设计、 网关程序设计、 协调器节点设计、传感节点程序设计。 燃气检测报警终端软件能够实现数据采集、数据处理、报警等功能。 系统通电后, 单片机和各个模块初始化, 传感器获取燃气泄漏信息数据后上传主控芯片中,经单片机处理数据后发出报警指令,系统终端流程如图5 所示。

3 . 1 Z - Stack协议栈简述

Zig Bee的开发基于Z - Stack协议栈, 它是TI公司推出的符合Zig Bee规范的平台, 采用分布式寻址方案,能够完全适应无线传感网络的环境要求。 该协议栈利用操作系统的思想构建系统, 当系统初始化后, 系统进入低功耗,当系统被呼唤后,开始进入终端处理数据信息。 在进行Z-Stack协议栈开发时,需要理解协议栈中3 个重要的变量:(1)task Cnt变量,主要保存任务总数;(2)task Event指针标量, 主要指向事件表的接收地址;(3)task Arr数组标量, 指向每一个处理函数, 其数组每一项均为函数指针。 Z-Stack协议栈具有强大的功能,其开放式协议栈能够适应于大部分应用设计[13]。

3 . 2 Zig Bee网关程序设计

图6 所示为网关程序设计流程图, 首先各个模块初始化后,Zig Bee网关接收到传感器节点上传的燃气检测信号, 通过继电器打开门窗、 排风扇并启动声光报警, 通过GPRS移动通信网络将报警信号远程发送。

3 . 3 协调器节点程序设计

对于协调器而言, 当传感器监测到燃气泄漏信号时, 通过传感器终端节点传输到协调器, 再通过串口把信息传送到主控芯片,其流程如图7 所示。

3 . 4 传感节点软件设计

传感节点软件流程如图8 所示。 传感器模块初始化后,首先检测传感器是否正常工作,然后采集数据,预警燃气泄漏,进入无线传感网络,开启声光报警和门窗、排风扇,并将数据上传至协调器。

4 结语

浅谈燃气地面辐射供暖系统 第9篇

1 住宅常用供热方式对比

1.1 以电厂余热及燃煤锅炉为代表的城市集中供热系统

电厂余热与燃煤锅炉产生的是蒸汽或者高温热水, 都是不能直接用于地面辐射供暖系统的, 均须通过换热站换热以后通过小区的二次供热管网通往每家每户的分 (集) 水器。

优点:由于集中供暖应用历史长, 技术成熟, 使用安全, 易于管理等诸多优点, 目前在民用及工业建筑中仍占大多数份额;

缺点:受先期规划及锅炉供热能力限制, 经常会出现无热可用或者管网末端用户流量不足, 供热效果不好等现象。

1.2 地热井供暖系统

地热井供暖系统是采用深层地热水将热能传送给热需求处, 由于大部分地热井水含有大量的矿物质及硫化物, 对管网有一定的腐蚀, 所以一般采用换热器交换供热, 只提取热量, 供暖侧采用软化水循环供给用户实现供暖。

优点: (1) 地热井供暖系统可充分利用可再生的地热资源进行能量转换, 大大提高了一次能源的利用效率, 可以节约煤、天然气等不可再生能源。

(2) 没有燃烧, 不需要堆放燃料废物的场地, 也能很好地保护大气环境。

缺点: (1) 地热井供暖系统需要丰富的地下水资源, 在地下水贫乏的地区不适用.

(2) 受保护地下水资源的制约, 抽取地下水经过热交换后普遍采用回灌技术, 但由于技术的限制, 回灌的地下水很难再回到地下蓄水层, 造成地下水的流失, 同时在回灌的过程中, 或多或少存在着对地下水的污染。

(3) 某些地区虽然地热资源丰富, 但由于水质较差, 为了防止换热器被腐蚀, 对换热器材质提出了要求, 比如要求使用防腐能力非常好的钛板换热器, 自然就大大增加了初投资。

1.3 燃气壁挂炉供暖系统

燃气壁挂炉是以天然气、人工煤气等为燃料的一种新型取暖方式, 一户一炉, 燃气在壁挂炉内燃烧, 水被加热, 热水通过地热管循环取暖, 用户可自由控制供暖时间及温度, 家中无人可低温运行。

工艺流程见图1。

优点: (1) 分户供暖, 每家一台壁挂炉, 可根据住户自己的需要灵活调节供热温度, 避免了集中供热中调节困难, 能量浪费的问题。

(2) 完全按照每户的燃气使用量收费, 避免了目前大多数集中供暖系统按照建筑面积收费的不合理性, 可以真正实现舒适性和运行费用的统一。

(3) 由于不需要换热站, 也不需要铺设小区内的二次供热管网, 使得建设方的初投资大大减少, 也避免了目前多数小区二次管网由于水利失衡导致的末端用户供热质量较差的现象。

(4) 由于使用天然气或者石油气等作为热源, 对环境的污染大大减少。

(5) 供暖和生活热水的一体化, 使燃气壁挂炉成为家庭的小型能源中心, 壁挂炉一机多用, 可不再另外购置太阳能及热水器, 减少了居民投入。

缺点: (1) 燃气壁挂炉使用寿命一般为15年, 年分摊成本较高, 需要二次投资, 且质保期一般为1~2年, 保修期后的维修配件等费用都由用户自理。

(2) 存在一定的安全隐患, 产品的质量原因或用户操作不当都可能存在一定的安全隐患, 同时还有一定的噪声。

(3) 燃烧的废气强制排出室外, 会滞留在楼群密集的小区内, 污染环境。

(4) 严冬季节长期无人居住时, 也需保留低温燃烧。

2 燃气壁挂炉地面辐射供暖的自动控制与经济分析

以东营市某新建居民小区的五层东户为例, 该建筑为框架结构, 建筑面积111.74m 2, 满足山东省《居住建筑节能设计标准》DBJ 14-037-2006节能65%的要求。该户为五口之家, 父母均退休在家, 故室内温度需保持在18℃左右。采用的是装有自动控制装置的燃气壁挂炉地面辐射供暖系统。

2.1 自动控制说明

户内分集水器采用节能型AC330系列, 以主卧室正常室温为例, 设定温度从早晨4时开始由18℃降温至10℃ (实测需要6-8小时) , 并保持该温度;下午15时开始由10℃升温至18℃ (实测需要6~8小时) , 并保持该温度至凌晨4时。实测温度如图2所示。说明地面辐射供暖温度变化缓慢, 滞后性也很明显, 这不是控制系统不灵敏, 而是由于地面保温性能好引起。有的用户在没有安装自动温控器的前提下, 上班时关了燃气壁挂炉, 下班到家后才打开, 以为就节省了燃气费用, 造成室温升不起来, 很不舒服, 又消耗了大量燃气费, 因此抱怨燃气壁挂炉供暖不好用又费钱, 究其原因是由于温度滞后6~8个小时。所以燃气壁挂炉地面辐射供暖系统应该采用自动控制装置, 提前6~8小时开始升温或降温, 以便室温能够满足要求, 同时也大大节省了燃气费用。

2.2 供暖期运行费用比较

2.2.1 燃气壁挂炉供暖的费用

燃气壁挂炉供暖运行费用主要有燃气费、电费、水费, 在这几项费用中, 燃气费所占的比例在90%以上, 所以燃气价格对壁挂炉供暖的运行费影响最大。

气象条件 (山东省东营市) :

冬季室外采暖计算温度tw=-9℃

2 0 0 8-2 0 0 9供暖季共消耗天然气为:1 2 5 2.1 m3, 目前, 东营市用于燃气壁挂炉的天然气价格执行标准为1.80元/m3, 整个供暖季所需天然气费用为1252.1m3x1.80元/m3=2 2 5 3.7 8元。

按照天然气费用占燃气壁挂炉供暖运行费用的90%计算, 整个供暖季使用天然气壁挂炉取暖的总费用为2253.78元/0.9=2504.2元。

上述数据是在用户对室内温度要求保持在18℃得出的, 对于上班时间均不在家, 可允许室内温度有下降的用户, 费用下降的空间将非常的大。

2.2.2 集中供热费用

2008-2009季度供热, 东营市住宅采暖费征收标准为2 4元/m 2, 因此, 1 1 17 4 m2x 2 4元/m 2=2 6 8 1.7 6元。

通过上述比较, 住宅采用燃气独立供暖并安装节能控制器, 节能效果非常显著, 费用与集中供热相比也有下降, 是一种可行的供暖方式。

3 结语

燃气壁挂炉地面辐射供暖具有舒适、节能、可实现热量分户控制和计量等优点, 所以近年来在我国越来越多地应用于住宅、别墅、宾馆等建筑。相信, 随着人们对环境质量标准要求的提高、节能需求、燃气壁挂锅炉生产行业规模的不断扩大以及产品质量的不断提高, 燃气壁挂炉地板辐射供暖在我国会得到更快的发展。

参考文献

[1]邱林.地板供暖分户热计量系统的研究.北京建筑工程学院学报, 2004.6:42～44.

[2]杨林.对分户计量系统的认识及看法[J].山西建筑, 2004, 1:123～124.

燃气轮机油系统小改造 第10篇

关键词：燃气轮机,润滑油,超温,冷却器,改造

1 装置简介

中海石油化学股份有限公司一期合成氨装置采用英国ICI-AMV工艺,生产能力1 000 t/d。该装置自1996年10月投产以来总体运行稳定,能耗低。装置最大的特点之一是工艺空气压缩机是由意大利新比隆公司(NP)生产的PGT-10型燃气轮机带动的。燃气轮机启动快,占地小,而且大大节省天然气的消耗,为公司节能工作作出突出贡献。

该型号的燃气轮机在新比隆公司(NP)生产的重型燃气轮机系列中属于较小功率的地面型燃气轮机。主要由压气机、燃烧室和透平三大部分组成,为双轴式设计,其中高压轴带动自身的轴流压缩机;低压轴用以驱动工艺空气压缩机,为负荷轴;排气供废热锅炉用作燃烧空气。启动初期由电机拖动,带有注汽设备以增加功率和减少氮氧化合物排放。外界空气通过轴流压缩机加压后进入燃烧室,与来自燃气管线的天然气燃烧产生高温高压的燃气进入透平做功来驱动轴流压缩机和工艺空气压缩机。

2 燃气轮机油系统改造原因

在最近几年使用过程中发现燃气轮机油冷器后总管油温偏高,在55～60℃之间,正常情况下应为40～50℃,该机组油温高报警设定值为72℃,联锁值为79℃,由于偏高的总管油温,引起了机组一系列的问题和安全隐患。

(1)该燃气轮机安装在四季如夏的海南省东方市,环境温度特别高,而燃气轮机油系统中的油冷器设计的工作能力有限,使得燃气轮机润滑油总管油温普遍偏高,从而导致机组2#轴承的回油温度更高,对机组轴承使用非常不利。

(2)油温偏高会引起所使用的润滑油氧化安定性发生改变,造成润滑油氧化。机组润滑油发生氧化后会引起其黏度增大,酸值升高,颜色变深,表面张力下降等,促使油品老化;严重氧化会引起金属腐蚀,缩短油的使用寿命,甚至会造成严重的磨损。

从图1数据看出,从2010年开始,02机组32#透平油运动黏度逐渐靠高限运行(指标为28.8～35.2mm2/s),2010年8月1日分析结果为35.42mm2/s,2010年8月11日补样分析结果为35.23mm2/s。

(3)在机组正常运行中,全开燃气轮机油系统油冷器循环水进出口阀情况下,燃气轮机润滑油总管油温为59℃左右,较设计温度40～50℃偏高,总管油温偏高导致轴承回油温度较高,特别是最高点燃气透平二号轴承回油温度达102℃,距离设计报警值107℃很近,一旦油温继续上涨,我们没有控制油温上涨的措施,可能引起2#轴承的损害以及油温高联锁跳车的重大事故,不利于机组的安全运行。

(4)油温偏高导致机组油箱油气放空量偏大,油耗增加。实际运行中,空压机需每月补3至4桶32#防锈气轮机油。甚至会由于油气放空量较大导致油气分离器无法完全处理而使极少量油从放空管中溢出,给环保带来一定影响。

3 改造方案

燃气轮机油系统的问题在于润滑油总管油温过高,燃气轮机原有的油冷器换热能力有限,需增加油冷器来降低油温,而增加新的油冷器将增加生产成本。机组附近正好有一废旧的油冷器04E103,虽然此油冷器与燃气轮机油系统中原有的油冷器不是一个型号,但是可以试一下。

将目前的油冷器02-K001E1A/B与闲置的冷却器04-E103串联,加大换热面积,同时保留原有管线,增加三个隔离切断阀。如04-E103进行串联后不能满足机组油系统相关运行指标时(主要考虑改造后油压的变化),可立即恢复原02-K001E1A/B工作状态,从而确保机组运行安全。管线连接示意见图2。

注:虚线部分为增加的管线及阀门

4 改造风险评估

对于在燃气轮机原有油冷器后串联一闲置换热器导致管线长度及弯道增加,改造后部分管径改变(原油冷器出口管线为4吋,而闲置换热器04E103设备进出口管线为3吋),是否会给燃气轮机润滑油油压及流量带来影响,以及串联后机组油压是否会出现较大的波动或者引起机组油压低跳车,我们提供燃气轮机原有油冷器,闲置换热器04E103、燃气轮机润滑油泵的相关设备参数与成达公司相关人员,成达公司合理设计及计算后,结合油系统现场流程回复如下。

(1)油冷器后串联一期装置闲置换热器04E103后影响润滑油油压最大压降为0.03MPa,目前机组正常油压为0.185MPa,且油压可以通过自力式调节阀控制回流量进行调节,油压可满足机组运行需要。

(2)油冷器后串联闲置换热器04E103对润滑油流量基本无影响。

(3)油冷器后串联闲置换热器04E103完全可满足将油温降至45℃运行的要求,油冷器出口油温可通过循环水切断阀调节。

(4)改造前由工艺人员记录油系统相关参数,在改造实施后,首先进行油洗,再记录参数,如发现不能满足运行需要,恢复原流程操作,进行机组开车。

5 改造后工况分析

我们利用合成氨系统停车期间对燃气轮机油系统进行了小的改造,对比改造前后的工况与数据(表1),分析如下。

(1)改造后,燃气轮机润滑油总管油温有了很大的下降,现在总管油温已经控制在正常范围40～50℃之间。

(2)由于总管油温控制在合理的范围内,投运后分析机组润滑油运动黏度,也在指标范围内,避免了油质的恶化。

(3)机组上油温度在正常范围内,所以机组轴承回油温度,特别是2#轴承回油温度也远离了机组轴温的报警值,现在轴承回油温度85～90℃之间,延长了轴承使用寿命。

(4)燃气轮机润滑油总管油温的下降使得机组油气放空量减少,减少了机组的耗油量。

6 改造小结

在对燃气轮机油系统进行改造后,通过比较机组各项指标,我们认为达到了预期的效果。这次改造也让我们有了许多新的收获。

(1)利用废弃的冷却器对燃气轮机油系统进行改造,我们变废为宝,极大地节约了投资的成本,这也可以应用于以后的改造中。

(2)改造后,油系统中不同型号的油冷器同时进行冷却时机组的油压没有波动。这为同行在串联不同型号的油冷器工作时是否影响机组的油压提供了可以借鉴的实例。

(3)机组润滑油总管的油温,机组2#轴承温度也控制在合理的范围内,解决了机组2#轴温高以及油温高跳车的隐患。

燃气销售公司信息系统项目管理研究 第11篇

【关键词】信息系统；项目管理；企业

信息系统项目的实施进程经过几十年的发展，取得了非常好的效果，信息系统在企业中作用越来越大，地位日益突出。随着信息系统的使用，让我们提高了对信息系统的认识，给信息系统重新定位，大量的积累了信息系统在各个领域的运用。但是信息系统实施的成功率却非常低。根据美国Gartner Group 公司在2000年进行相关信息系统项目调查显示，北美的信息系统项目上线失败了70%，项目上线过程汇总的诸多不可控因素导致了信息系统上线成功率不足30%，面对70%的超高失败率，IT行业急需一个好的管理模式。

一、研究内容和研究方法

燃气销售公司网络信息系统的上线时给予加气站信息化建设的进一步加强，各类业务系统的运用的基础上建立的。业务系统的运用促使业务数据的实时上传，对加气站的网络监控则是保障了数据的稳定上传。销售公司以油品、非油品销售费主营项目的销售企业，信息系统的建设并不是销售公司的主要业务，且为费用消耗部门，公司领导均为销售精英，信息技术的掌握并不是强项，在项目上线的前期、中期、后期需要领导的大力支持和协助，上线前的调研、方案提供、集团公司的协助、分公司的支持、系统上线时的调试、跟进及后续的适用性至正式上线，在上线过程中遇到的风险控制、如，如何得到领导的大力支持、如何打消分公司、员工对项目上线的抵触情绪，如何使系统能够一次性上线成功，避免二次实施等问题均为研究课题，梳理流程，已达到系统上线的根本目的。

二、信息系统项目管理创新点

在研究分析国内外燃气公司现有网络管理现状基础上，结合电力公司网络管理建设项目，通过燃气公司性质、行政划分、组织、策划，分析如何上线技术类信息系统项目，总结在项目实施过程中的项目管理模式，并寻求一套适合燃气公司的信息系统项目的管理方法，以便更高效、快捷的实施项目，从而达到良好的组织、控制效果[4]。

三、项目上线的具体控制

在此项目实施过程中，项目组负责人及管理人员需及时对项目实施进度进行校正，随时检查。定期收集系统在上线过程的具体情况及遇到的一些问题，通过文字性报告或组织会议的形式上报公司主管领导，针对项目在实施过程中产生的进度问题进行讨论，与前一阶段的实施过程、目标进行比对，及时解决在实施过程中发生的协调、组织等问题并及时纠正项目实施方向。

（一）如何进行项目控制，及策略是什么：项目进度控制实施可以在管理和措施两个方面予以保障。组织措施指的是在项目实施过程中计划中的任务，建立项目进度控制体系的目标控制，名曲项目控制制度，将进度控制落实到每个项目组人员、每个信息维护人员及项目领导。管理的措施就要对项目实施过程的每一步进行监管、控制。所以，对信息的搜集、整理剂进度计划都是基于对于项目信息的管理。信息搜集、管理、也是项目控制的关键部分。所以在此次网络管理系统上线过程有以下控制措施[28]。

第一、与燃气公司公司项目组进行实时沟通，制定此次项目检查制度和流程，由我定期负责对项目实施中的详细情况进行总结整理和采集，对项目实施进度定期检查督导，如果在项目实施过程中出现较大偏差时应及时向负责人及主管领导做出汇报。

第二、或采用原始的记录法，每天将工作进度加以记录，并对相关数据作出统计，如已有多少加气站数据已录入后台，还差多少需要录入等问题。

第三、每周一项目小组对项目相关信息数据进行汇总和分析，对实施过程中出现的项目偏差进行原因分析并及时提出解决方案。

第四、根据需求制作项目实施进度表和问题解决跟踪表，实施进度表包括项目主要任务、实施人员工作进展、各小组实施进度情况、相关负责人动态信息等，通过实施进度表的详细分析与项目原计划做比较，能够直观的看到在实施过程中存在的问题，分析原因，制定在实施过程中存在问题的解决方案。

（二）项目的质量控制：对系统实施过程中的质量管理是为了保障项目能够按照既定计划达到预想目标而开展的，一是要确保项目完成后的整体质量符合要求。二是对项目实施过程中进行质量管控。项目质量控制包括了制定项目在每一个阶段的质量标准、制定完善的质量控制计划、建立良好的质量保障体系并定期对计划进行跟踪、分析，对出现的问题及时改进。网络信息管理系统项目中的质量控制与其他项目也有相似之处，项目质量管控包含了两个方面包。一是网络管理系统最终能够实施和上线，适用于对燃气公司的网络监管和控制。另一是系统上线过程中的质量能够在规定的时间，规定的范围内顺利完成，对项目实施过程中质量控制的最终目的是信息系统的最终使用能够满足使用方的需求，达到预期的效果。

四、项目的测试和验收

在初级验收阶段，燃气销售公司验收人员按照项目的相关描述及预期目标进行初级验收。通过系统运行，故障排查等多方面进行验收。如通过终端某加气站外线光缆，测试在WEB图示中是否能够看到网络终端告警，以确认系统项目的准确性，如能及时准确的测试部分加气站网络终端故障则视为该系统项目的主体架构已基本形成。那么在最终的验收中只需确认对加气站、分公司的覆盖全面性就可以了。

二次验收及最终验收中，需邀请销售公司分管领导、主要负责处室、分公司信息人员、集团公司项目组人员共同参与，由分公司信息人员、信息化管理处逐随机抽取加气站级网络节点进行测试，确保加气站、分公司的系统告警功能能够使用，具有完整性，确保节点覆盖的全面性。

结束语：

项目进度控制以项目质量达标为前提，在此次系统集成项目中，项目使用方更注重系统功能能否提高网络中断产生的快速响应问题，以最小的费用、人员、工期消耗达到最好的效果，但是项目实施小组更关注的是系统的质量，质量是企业生存之本，也是项目实施团队的立足之本。根据用户及燃气销售公司需求制定计划，提高项目质量，在实施中不断进行修正，在不断的沟通中满足使用方需求，最终达到实施方、使用方共赢的效果。

【参考文献】

[1]何川.基于项目管理的电信业务运作流程及管理研究[D].福建：东南大学，2010.

[2]Erlings S.Andersen，Svein Arne Jessen，Project Evaluation Scheme，A Tool for Evaluting Project Status and Project Results，Project Managemt Journal，2000

[3]舒森著.PMP项目管理精华读本[D].安徽：安徽人民出版社，2012.

[4]丁荣贵. 项目管理--项目思维与管理关键【M】.北京：机械工业出版社2005，49-54.【14】阎卓桥，项目管理方法在加气站信息化建设中的应用研究，2011年

[5]肖辉顺，肖雪梅，隋鹏.谈谈加强企业时间管理的若干问题[J].企业管理，1994（3）：44-46.

燃气电厂工程接入系统方案研究 第12篇

工程接入系统方案设计主要研究的是发电厂与电力系统的关系,分析该发电厂在电力系统中的地位及作用,确定发电厂的送电范围、出线电压等级及回路数、与电力网的连接方案等,并对发电厂电气主接线、与电力网有关的电气设备参数、发电厂运行方式等提出技术要求。其目的是为编制发电厂送出工程设计任务书提供依据,为发电厂初步设计准备条件。发电厂接人系统设计涉及的地域范围及设计重点要依据发电厂的特点而定。如为系统主力发电厂则重点研究与系统主网架有关的问题;大型水电厂则应研究扩大电力系统以充分发挥水电效益的问题;地区中小型发电厂则研究与地区电力网的关系问题。工程接入系统方案设计的重点是电力电量平衡、接人系统方案论证及有关的电气计算。下面分别对它们进行介绍:

1)电力市场需求预测。在中国,根据有关政府部门的国民经济发展战略及目标,在审定的电力系统长期发展规划、电力系统设计等工作的基础上,提出符合《电力发展规划编制原则》及其他有关规定的负荷水平及负荷特性分析意见,对该发电厂近区负荷预测进行详细的分析工作。

2)电力电量平衡。主要目的是:(1)确定所设计的发电厂的工作容量及备用容量,校核该厂的装机容量及建设进度;(2)确定火电厂的设备年利用小时数作为设计该厂的依据。

3)接人系统方案论证。根据系统运行方式分析发电厂与电力系统的功率交换情况,并根据发电厂所在电力系统的特点、发电厂所处位置,提出发电厂接人系统方案。接人系统方案应通过技术经济比较确定。除进行方案的经济比较计算外,还应从电力系统整体考虑,进行必要的电气计算以校核方案的技术性能。通过综合的技术经济比较,保证推荐的接入系统方案安全可靠、经济合理,并有一定的灵活性。

本文主要是对燃气电厂工程接入系统方案的研究,文章以北京某燃气电厂为主要研究对象,提出了四种工程接入系统方案,并通过潮流计算、短路电流计算、暂态稳定计算以及各方案的投资匡算,对该燃气电厂的四种工程接入方案进行了综合技术经济比较,最终给出了推荐意见。

1 北京电网现状及北京某燃气电厂工程建设的必要性

1.1 北京电网现状和发展规划

北京地区电网是京津冀电网的重要组成部分,是京津冀电网的负荷中心和网架中心,除承担为首都电网供电的任务外,还向相邻的天津、河北省部分地区转送电力,在京津冀电网中处于十分重要的地位。截至2009年底,北京地区共有公用发电厂20座(含备用),发电机组134台,总装机容量588.7872MW。2009年北京地区全社会用电量739.1亿千瓦时,比上年同期增长7.17%;2009北京电网最大整点负荷14156.84MW,同比2008年最大整点负荷12428.34MW增长约13.91%。

根据负荷预测和北京地区本地电源建设情况,进行500kV潮流计算。根据地区计算结果,“十二五”期间配套实施一项新建、两项增容改造工程、一项联络线工程。2011年规划实施海淀500kV输变电工程;2012年规划实施昌平500kV增容改造工程;2013年规划实施安定500kV增容改造工程、安定—房山500kV二回线路工程。

除了以上北京电网内部的规划建设外,还将实施一些跨网工程。2010年规划实施:大同—房山500kV三回线工程、安次—安定双回500kV线路工程。2012年规划顺义—太平500kV线路双破口引入北京东特高压变电站。2013年规划新建蔚县电厂—门头沟双回500kV线路;新建安定—南蔡双回500kV线路。

1.2 某燃气电厂工程建设的必要性

北京电网是华北电网的一个重要的负荷中心,根据北京地区人口状况、负荷密度情况,预计远景年份北京地区负荷将达到35000MW,为确保北京电网安全稳定运行,受电比例不宜过大。该燃气联合循环热电厂位于北京市区负荷中心附近,电厂的建设可以减少受电比例,为电网提供支撑作用。

为满足北京电网的安全稳定供电的要求,在北京地区建设一定容量的支撑电厂是十分必要的。北京电网内部电源支撑严重不足,在夏季大负荷期间更为突出。万一因意外事故造成北京地区大功率缺额,停电事故就必然发生。因此,在增加西电东送容量的同时,应相应增加北京电网的大电源支撑,特别在北京负荷中心100-250公里范围内合理布局必要的大电源,增加电压稳定储备。可有效地增加正常及事故情况下的受电能力,防止发生电压崩溃和频率崩溃等事故。

因此,该燃气联合循环热电厂工程2台机组作为供热机组,机组的建设有利于提高本地区的供电可靠性,减轻本地区供热及受电压力,同时可改善京津唐电网的电源结构,减轻京津唐电网的调峰压力,另外更为受端系统提供无功电压支撑、提高严重故障时系统的支撑能力,因此,该机组的建设是十分必要的。

2 某燃气电厂工程接入系统方案研究

2.1 针对该燃气电厂的四个工程接入系统方案

接入系统方案一A:采用220kV电压等级接入系统,该燃气电厂采用“二拖一”装机方案,220kV配电装置采用双母线接线,2台燃机机组和1台汽机机组经2回220kV线路接入玉泉营220kV变电站,路径长度约2.lkm,接线示意如图1所示。

接入系统方案一B:采门220kV电压等级接入系统,该燃气电厂采用“一拖一单轴”或“一拖一双轴”装机方案,220kV配电装置采川线一变单元接线,2台机组分别经l回220kV线路接入玉泉营220kV变电站,路径K度约2.lkm,接线示意如图1所示。

接入系统方案二A:采用220kV电压等级接入系统,该燃气电厂采用“二拖一”装机方案,l台燃机机组和l台汽机机组采用双母线接线经2同220kV电缆线路接入玉泉营220kV变电站,路径长约2.lkm另l台汽机机组经1回220kV电缆线路接入南苑220kV变电站,路径长约2.3km。接线示意如图2所示。

接入系统方案二B:采用220kV电压等级接入系统,该燃气电厂采用“二拖一”装机方案,2台燃机机组和1台汽机机组均采用线一变单元接线,l台燃机机组和1台汽机机组经2回220kV电缆线路接入玉泉营220kV变电站,路径长约2.lkm;另l台汽机机组经1回220kV电缆线路接入南苑220kV变电站,路径长约2.3km。接线示意如图2所示。

2.2 接入系统方案综合技术经济比较

经过短路、潮流、稳定计算,该燃气电厂的四个接入系统方案从技术上来讲都是可行的,接入系统后稳定性较好,并且四个方案下该燃气电厂及相关变电站220kV母线的短路电流水平均小于50kA。

由于玉泉营220kV变电站地处负荷中心,要为周边的菜市口、翠林、长椿街等220kV变电站转供电力,该燃气电厂接入玉泉营站可以满足地区负荷需求,降低相关线路潮流。

接入系统方案一A中,该燃气电厂采用双母线接线,电厂运行比较灵活,供电可靠。但是该接入系统方案中,即便选择XLPE-1×2500mm2电缆,在最大持续出力时、该燃气电厂—玉泉营1回线路故障情况下,该燃气电厂出力将受阻21.96%~25.59%。

接入系统方案一B中,该燃气电厂采用线一变单元接线,设备利用率高,经济性较好,且操作检修方便,处理事故迅速,且能保证电厂出力的送出。

接入系统方案二A中,l台燃机机组和1台汽机机组采用双母线接线,经双回电缆接入玉泉营变电站,另1台燃机机组经单回电缆接入南苑变电站,既能维持电厂运行的相对灵活性,又能保证电厂出力的送出。

接入系统方案二B中,该燃气电厂采用线一变单元接线,设备利用率高,经济性较好,且操作检修方便,处理事故迅速,且能保证电厂出力的送出。

从经济角度来看,各方案投资匡算如表1所示,由大到小的顺序为方案二A、方案一A、方案二B、方案一B。

根据上述分析结果,从电厂运行的灵活性的角度考虑,采用方案一A接入系统方式较为合理,但是该方案下可能出现电厂出力受限的情况;从电网运行的灵活性以及电厂的送出以及经济性角度考虑,采用方案一B以及方案二B接入系统较为合理,但是方案一B中机组需采用“一拖一”的运行方式,考虑到地区对供热量及供热可靠性的需求,该燃气电厂采用“二拖一”的装机方式,不建议采用接入系统方案一B;从电厂运行与出力送出的角度考虑,采用方案二A接入系统较为合理,但是该方案经济性较差,且不利于电网运行。

2.3 接入系统方案推荐意见

综合考虑电网运行的灵活性、电厂的送出、经济性等各方面因素,推荐接入系统方案二B作为该燃气电厂接入系统的方案,即该燃气电厂1台燃机机组和1台汽机机组采用单元接线经2回220kV电缆接入玉泉营220kV变电站,另1台燃机机组采用单元接线经1回220kV电缆接入南苑220kV变电站。

3 结论

根据对北京某燃气电厂的计算和分析,经过技术经济比较,得到如下结论:

1)该燃气联合循环电厂2台机组作为供热机组,机组的建设有利于提高本地区的供电可靠性,减轻本地区供热及受电压力,同时可改善京津唐电网的电源结构,减轻京津唐电网的调峰压力,另外为受端系统提供无功电压支撑、提高严重故障时系统的支撑能力,因此,该机组的建设是必要的;

2)根据该燃气联合循环电厂周边厂站情况和相应的北京电网规划,该燃气电厂采用接入系统方案二B接入系统,即该燃气电厂1台燃机机组和1台汽机机组采用单元接线经2回220kV电缆接入玉泉营220kV变电站,另1台燃机机组采用单元接线经1回220kV电缆接入南苑220kV变电站。

摘要：本文主要是对燃气电厂工程接入系统方案的研究,文章以北京某燃气电厂为主要研究对象,提出了四种工程接入系统方案,并通过潮流计算、短路电流计算、暂态稳定计算以及各方案的投资匡算,对该燃气电厂的四种工程接入方案进行了综合技术经济比较,最终给出了推荐意见。

关键词：燃气电厂,接入系统,潮流计算,暂态稳定计算,短路电流计算

参考文献

[1]吴文辉.电气工程基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.

[2]熊信银,朱永利.发电厂电气部分[M].北京:中国电力出版社,2009.