[发明专利]一种天然气乙烷回收装置的控制装置及使用方法

权利要求书

1.一种天然气乙烷回收装置的控制装置，其特征在于：包括多列天然气乙烷回收装置，每列天然气乙烷回收装置均包括脱甲烷塔（1）、膨胀机膨胀端（2）、膨胀机增压端（3）、离心压缩机（4）、第一控制器（8）、第二控制器（9）、第三控制器（10）、第四控制器（11）和膨胀机控制器（12），膨胀机膨胀端（2）输入端连接有膨胀端进气管线，膨胀端进气管线上还连接有流量检测器（5）和第一压力检测器（6），膨胀机膨胀端（2）输出口通过膨胀端输出管线连接至脱甲烷塔（1）输入口，膨胀端输出管线上还连接有第三压力检测器（14），脱甲烷塔（1）输出端通过脱甲烷塔输出管线连接至膨胀机增压端（3）输入口，脱甲烷塔输出管线上还连接有第二压力检测器（7），膨胀机增压端（3）输出口通过管线连接至离心压缩机（4）输入口，膨胀机膨胀端（2）上还连接有导叶阀（13），导叶阀（13）与膨胀机控制器（12）电信号连接，膨胀机控制器（12）还分别与第一控制器（8）和第四控制器（11）电信号连接，第一控制器（8）还分别与流量检测器（5）和第一压力检测器（6）电信号连接，第四控制器（11）分别与第一压力检测器（6）和第三压力检测器（14）电信号连接，离心压缩机（4）还包括其中的变频器（15），第二控制器（9）分别与变频器（15）和第二压力检测器（7）电信号连接，第三控制器（10）分别与各列天然气乙烷回收装置的第一控制器（8）电信号连接，每列的膨胀端进气管线连接至各自的预处理装置，各列离心压缩机（4）的输出口均通过管线连接出厂。

2.根据权利要求1所述的天然气乙烷回收装置的控制装置，其特征在于：所述膨胀端进气管线上还分出一条支线连接至脱甲烷塔（1）输入口，支线上还连接有JT阀（17）,JT阀（17）与第一控制器（8）电信号连接。

3.根据权利要求1所述的天然气乙烷回收装置的控制装置，其特征在于：还包括冷箱（16），脱甲烷塔输出管线从冷箱（16）中穿过。

4.根据权利要求1所述的天然气乙烷回收装置的控制装置，其特征在于：所述的天然气乙烷回收装置共有4列。

5.一种如权利要求1至4任意一项所述的天然气乙烷回收装置的控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，流量检测器和第一压力检测器选择，通过第三控制器（10）来控制各列天然气乙烷回收装置的第一控制器（8），使得其中任意三列的第一控制器（8）采用流量检测器（5）信号，剩下一列第一控制器（8）的采用第一压力检测器（6）信号来控制各列膨胀机的转速；

当采用流量检测器（5）作为反馈时，设定流量正常值为F0,流量检测器（5）测得入口处流量为FC，第一控制器（8）采用经典PID算法，根据FC与F0的流量偏差，从而控制导叶阀（13）的开度，达到控制膨胀机转速，以及控制通过本列膨胀机的天然气流量；

当采用第一压力检测器（6）作为反馈时，测得入口压力PC1，设定正常值P0，当PC1P1时，第一控制器（8）输出信号调节导叶阀（15）的开度从而控制膨胀机转速，当反馈值PC1≥P1时，第一控制器（8）调节输出信号同时调节JT阀（17）开度，从而控制通过本列膨胀机的天然气压力，其中P1P0；

第二压力检测器（7）检测脱甲烷塔输出管线中的天然气压力，并输送给第二控制器（9），第二控制器（9）根据PID算法通过离心压缩机（4）变频器（15）来控制离心压缩机（4）转速来改变各列脱甲烷塔输出管线中的天然气压力。

6.根据权利要求5所述的一种天然气乙烷回收装置的控制装置的使用方法，其特征在于：所述流量检测器（5）采用1s采样频率，用一分钟平均值做测量反馈值FC，即FC=，m=60。

7.根据权利要求5所述的一种天然气乙烷回收装置的控制装置使用方法，其特征在于：所述第一步中，还可以任选其中两列的第一控制器（8）采用流量检测器（5）信号，剩下两列的第一控制器（8）采用第一压力检测器（6）信号来控制各列膨胀机的转速。