ICS75.180.01

CCSN19

團體標準

T/QGCMLXXXX—2023

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動化系

統

Low-concentrationCBMcompressednaturalgasautomationsystem

（征求意見稿）

2023-XX-XX發布2023-XX-XX實施

全國城市工業品貿易中心聯合會發布

T/QGCMLXXXX—2023

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動化系統

1范圍

本文件規定了低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動化系統的術語和定義、功能及構成、技術要求、

功能要求、系統驗收。

本文件適用于低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動化系統的設計與應用。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50169電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范

GB50170電氣裝置安裝工程旋轉電機施工及驗收標準

GB50171電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗收規范

GB50254電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動化系統low-concentrationCBMcompressednaturalgas

automationsystem

是由工業控制計算機組成的監控管理站、PLC系統組成的總控現場控制站、控制網絡及現場各種傳

感器、執行器構成，能夠實現在控制室進行遠程監控，并通過監控管理站對站區內設備及各個生產

環節進行監控，以滿足濃縮天然氣及壓縮項目必需的監視、自動控制等功能的系統集合。

4功能及構成

4.1系統功能要求

低濃度煤層氣濃縮制壓縮天然氣自動化系統應實現對各主要生產環節的自動控制，并可實現信息遠

傳。

4.2系統構成及原理

系統由工業控制計算機組成的監控管理站、PLC系統組成的總控現場控制站、控制網絡及現場各種

傳感器、執行器構成。

水環壓縮機、計量撬、調壓箱、螺桿壓縮機、冷干機、變壓吸附裝置、水環真空泵、閉式冷卻塔、

壓縮機（CNG）等控制系統的現場控制站均通過通訊方式連接至廠房總控現場控制站，從而實現在控制

室進行遠程監控，并通過監控管理站對站區內設備及各個生產環節進行監控，以滿足濃縮天然氣及壓縮

項目必需的監視、自動控制等功能。

5技術要求

5.1一般要求

1

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5.1.1自動化系統應按審定的圖樣及技術文件搭建制造。

5.1.2自動化系統應滿足所控制的設備的工藝要求。

5.1.3自動化系統應安全、可靠運行，系統應配備安全裝置，并有信號顯示裝置，能在設備開動前或

故障時發出警告。

5.1.4自動化系統的操作界面應條理清晰，操作方便。

5.1.5自動化系統所屬控制柜、控制臺應進行經常性檢查、調試或檢修。

5.2裝配技術要求

5.2.1自動化系統的鋼架結構及襯板卡軌的形位公差，應按GB50171中的規定，并連接牢固。

5.2.2自動化系統的元器件的型號、規格應符合設計要求，元器件外觀完好，排列整齊，元器件件的

間隙應符合要求，固定牢固。

5.2.3自動控制器PLC等弱電控制器件的端子要保證其接觸可靠性。

5.2.4自動化控制系統內的端子排應無損壞，固定牢固，絕緣良好，強弱電端子宜分開布置，正、負

電源之間宜用空端子隔開。

5.3現場安裝要求

5.3.1現場安裝電機應按GB50170的有關規定，保護性接零、接地應按GB50254的有關規定，電

纜敷設應按GB50171的有關規定，現場安裝控制系統應按GB50169的有關規定。

5.3.2現場信號傳感器應安裝牢固，有可靠防護，能確保其安全可靠的工作。

6功能要求

6.1監控管理站

采用服務器/客戶機（C/S）結構，由兩臺冗余服務器和四臺操作員站（其中一臺兼工程師站）組成，

通過通訊線纜與現場控制站的PLC進行通訊，實現對電站內各設備的集中監視和控制、參數顯示、報表

打印等集中管理功能。監控管理系統還配有與上級管理系統的通訊接口，通過該接口使上級管理系統

對整個濃縮天然氣及壓縮項目進行遠程監控和管理的功能。

6.2水環壓縮機控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測壓縮機的進氣溫度、壓力、流量及排氣壓力、溫度，換熱器的進、

出水溫度等工藝參數，保證水環壓縮機的正常運行及進氣流量調節。

6.3計量撬控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測進入計量撬的煤層氣壓力及流量等工藝參數，計算出整個項目消

耗的煤層氣總量。

6.4調壓箱控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測進入調壓箱的變壓吸附裝置中常壓解析返回氣、真空解析返回氣

及來自安全輸送系統的煤層氣的壓力，實現將三種氣體變成同一壓力等級并送入混氣裝置的自動控制。

6.5螺桿壓縮機控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測螺桿壓縮機的進氣壓力、溫度、排汽壓力、溫度及壓縮機冷卻水

系統、潤滑油系統的工藝參數，自動控制螺桿壓縮機使排氣的壓力滿足工藝流程的需要。

6.6冷干機控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測冷干機的進氣壓力、溫度、濕度、排汽壓力、溫度、濕度及冷卻

水系統的工藝參數，自動控制冷干機使排出的瓦斯氣滿足工藝流程的需要。

6.7變壓吸附裝置控制站

2

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采用PLC控制，通過熱工儀表檢測進入吸附裝置的煤層氣流量、壓力，排氣壓力、流量、濃度等工

藝參數，實現對煤層氣中氮氣、氧氣的吸附并生產出成品天然氣的工藝流程的自動控制。

6.8水環真空泵控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測水環真空泵的進氣溫度、壓力、流量及排氣壓力、溫度，換熱器

的進、出水溫度等工藝參數，保證水環真空泵的正常運行及進氣流量調節。

6.9閉式冷卻塔控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測冷卻水進水、出水溫度自動控制冷卻風扇、噴淋裝置的起停，使

得冷卻水的出水溫度能夠滿足工藝需要。

6.10壓縮CNG系統控制站

采用PLC控制，通過熱工儀表檢測壓縮機的進氣壓力、溫度及排氣壓力、溫度等工藝參數，實現對

壓縮機的自動控制，保證壓縮系統輸出滿足工藝要求的壓縮天然氣，并計量天然氣的加氣量。

6.11總控現場控制站

總控現場PLC系統由CPU模塊、各種I/O模塊、電源模塊、通訊模塊組成。現場控制站一方面與現場

各種傳感器、執行器和信號變送器相連接，接受監控管理站傳送來的控制命令和控制參數，完成現場各

種過程信號的采集、處理和調節控制，另一方面通過通訊方式采集水環壓縮機、計量撬、調壓箱、螺桿

壓縮機、變壓吸附裝置、水環真空泵、閉式冷卻塔、壓縮系統（CNG）、CNG加氣母站的主要運行參數及

報警信息，從而實現對濃縮天然氣及壓縮項目進行聯鎖起停控制。

6.12其他操作箱

各電氣設備在現場設置操作箱，在控制器故障狀態下可就地手動操作，確保工藝設備的安全運行。

7系統驗收

7.1直觀檢查

a)系統固定及接地應可靠牢固，漆面完好，清潔整齊；

b)系統內所裝電器件應整齊完好，安裝位置準確，固定牢固；

c)所有接線正確，連接可靠。

7.2測量檢查

用萬用表測量回路及控制部分。

7.3通電檢查

系統接通電源后，啟動設備機械和電氣閉鎖正確，操作靈活可靠。故障指示工作正常，與設計相符

合。

7.4控制