本实用新型涉及一种有效调整天然气热值的设施系统，尤其适用于需要对上游天然气热值进行调整以符合下游用气需求的场合。
背景技术：
不同气源地所产出的天然气热值、组分均有不同。而随着我国天然气市场的不断发展，天然气的供需缺口越来越大。从国外引进天然气的方式，除了长输管道外还有进口船运lng（液化天然气）。船运lng经lng接收站分输后于lng气化站中气化供气。国外天然气的热值常常超出国家标准，为了稳定热值，并体现供气的经济性，需要适时在天然气中掺混一定比例的空气（氮气）。
此外随着我国工业的发展，越来越多的工业设备需要更加精确的燃烧控制，以满足工业生产中愈加精准严格的温度控制要求。上游天然气热值的些许波动对某些精密的设备可能就是严重的损害，因此需要高质量的天然气热值调节系统以满足生产需求。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的问题是提供一种有效调整天然气热值的设施系统，该系统适用范围广，调节性能好，安全可靠，能够满足天然气热值的随动调节。
本实用新型的技术解决方案是：一种有效调整天然气热值的设施系统，包括天然气主管、空气主管和静态混合器，天然气主管依次通过第一控制阀、第一压力表、第一筒式过滤器、第一稳压阀、第一流量计和第一止回阀连接静态混合器进口；空气主管依次通过第二控制阀、第二压力表、安全切断阀、第二筒式过滤器、第二稳压阀、第二流量计、气动薄膜调节阀、第三压力表、第二止回阀和第三控制阀连接静态混合器进口；静态混合器出口依次经过氧含量分析仪、热值分析仪、安全放散阀组、第四压力表、压力变送器和第四控制阀连接下游送气口。
本实用新型还包括plc控制器，所述的安全切断阀的切断信号输入端通过plc控制器分别连接自氧含量分析仪、热值分析仪和混气后压力变送器的切断信号输出端。
所述的气动薄膜调节阀的调节信号输入端通过plc控制器分别连接氧含量分析仪和热值分析仪的调节信号输出端，同时通过plc控制器分别连接第一流量计和第二流量计的流量信号输出端。
所述静态混合器内部设置有扰流网；扰流网将静态混合器分隔成前室和后室，静态混合器上设置有连接静态混合器前室和后室的压差表。
本实用新型适用范围广，调节性能好，安全可靠，能够有效、快速的根据随动流量调节空气（氮气）的掺混量，保证混合气的热值满足天然气热值的随动调节和下游用气需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的自控逻辑示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括天然气主管tg、空气主管kg和静态混合器8，天然气主管tg依次通过第一控制阀1a、第一压力表14a、第一筒式过滤器4a、第一稳压阀5a、第一流量计6a、和第一止回阀12a连接静态混合器8进口；空气（氮气）主管kg依次通过第二控制阀1b、第二压力表14b、安全切断阀3、第二筒式过滤器4b、第二稳压阀5b、第二流量计6b、气动薄膜调节阀7、第三压力表14c、第二止回阀12b、和第三控制阀1c后进入连接静态混合器8进口。静态混合器8中燃气与空气（氮气）充分混合后依次经过氧含量分析仪9、热值分析仪10、安全放散阀组（1i、11、1j、2、13）、第四压力表14d、压力变送器15、第四控制阀1d连接后，混合气进入下游送气口。
所述的安全切断阀3的切断信号输入端来源于plc，plc针对此切断信号的来源，分别连接自氧含量分析仪9、热值分析仪10、混气后压力变送器15的切断信号输出端。当混合气的氧含量超限、热值无法满足要求及混气后压力超限后，实施安全切断。
所述静态混合器8内部设置有扰流网8b，扰流网将静态混合器分隔成前室8a和后室8c，静态混合器上设置有连接静态混合器前室8a和后室8c的压差表16。
所述的气动薄膜调节阀7自带阀位反馈功能，其调节信号输入端来自plc，而plc针对此信号的来源，分别连接自氧含量分析仪9、和热值分析仪10的调节信号输出端，以及天然气主管路流量计6a的流量信号、空气（氮气）主管路流量计6b的流量信号输出端，能够实现混气的初步调节与精准调节。
除特别说明外，本实用新型中所涉及的仪器、仪表及设备均为公知产品。
参见图2。控制流程：
①本掺混系统采用随动流量进行混气的形式。首先从原料气进入即纯天然气进入管道开始，以出口处的热值分析仪10检测（原料气的）热值（热值仪检测速度5-10s）；
②热值信号、天然气主路流量计6a的流量信号输入传递给plc，根据设定的目标热值计算混气比例与混气流量；
③空气（氮气）主路流量计6b的流量信号输入也传递给plc计算出调节信号；调节信号传递给气动薄膜调节阀7，调节阀开始动作进行粗调；通过逐渐开大调节阀的开度，来逐渐达到热值的设定值；
④当气动薄膜调节阀7调节至指定开度后，热值分析仪10检测混气后的热值信号、氧含量分析仪9检测氧含量信号，如果在所检测到的热值、氧含量和目标热值、氧含量的偏差在设定范围内，那么调节阀保持开度不再进行动作，认为此次调节完成。如果热值分析仪10检测到的热值与目标热值的偏差超过设定范围，但氧含量分析仪9检测到的氧含量与目标氧含量偏差在设定范围内，plc重新计算一个比例，传递给流量计，流量计给调节阀一个信号，继续进行开度调节。直至热值仪检测到的热值和目标热值的偏差在设定值内；
⑤当氧含量分析仪9检测到混合气的氧含量超出限定值、热值分析仪10检测到混合气的热值无法满足要求或压力变送器15检测到混合气的压力超限后，实施安全切断。当压力满足要求，则本次调节完成。
1.一种有效调整天然气热值的设施系统，其特征在于：包括天然气主管、空气主管和静态混合器，天然气主管依次通过第一控制阀、第一压力表、第一筒式过滤器、第一稳压阀、第一流量计和第一止回阀连接静态混合器进口；空气主管依次通过第二控制阀、第二压力表、安全切断阀、第二筒式过滤器、第二稳压阀、第二流量计、气动薄膜调节阀、第三压力表、第二止回阀和第三控制阀连接静态混合器进口；静态混合器出口依次经过氧含量分析仪、热值分析仪、安全放散阀、第四压力表、压力变送器和第四控制阀连接下游送气口。
2.如权利要求1所述的有效调整天然气热值的设施系统，其特征在于：还包括plc控制器，所述的安全切断阀的切断信号输入端通过plc控制器分别连接自氧含量分析仪、热值分析仪和混气后压力变送器的切断信号输出端。
3.如权利要求2所述的有效调整天然气热值的设施系统，其特征在于：所述的气动薄膜调节阀的调节信号输入端通过plc控制器分别连接氧含量分析仪和热值分析仪的调节信号输出端，同时通过plc控制器分别连接第一流量计和第二流量计的流量信号输出端。
4.如权利要求1或2或3所述的有效调整天然气热值的设施系统，其特征在于：所述静态混合器内部设置有扰流网；扰流网将静态混合器分隔成前室和后室，静态混合器上设置有连接静态混合器前室和后室的压差表。
技术总结