換熱站系統

       1、熱網自控系統概述
       在中國，區域供熱是供熱領域中很重要的一種能源使用方式。目前，已經有超過 300 個城市采用這種供熱方式。受益于高效發電、熱電聯產和余熱回收，區域供熱成為熱能配 送和末端供熱的環保選擇。以這樣的方式，每年可以減少數千噸的二氧化碳排放量。數 十年的專業經驗以及和區域供熱領域中知名客戶的密切合作，使西門子成為卓越的區域 供熱產品及解決方案供應商之一?；谶@種能力，我們采用了創新性的技術對控制系統 進行了全面的升級和開發，我們可以提供成熟的、可擴展的系統解決方案。我們的自動 控制技術能幫您實現心中所想！
 

       1.1、國內供熱系統的現狀
       1.  在中國，供熱系統的基本設計思路是在熱源 側控制，絕大多數的供熱系統被設計成只滿足可 靠性的基本需求；輸配及用戶側則很少 考慮舒適性及其工作效率。
       2.  較高的運行費用及較大的系統失水量是眾多 的熱力公司長期面臨的難題。
       3.  城市人口的迅速增長，供熱需求的急劇增加 需要更大規模的供熱系統。供熱管網水力平 衡問 題的解決已迫在眉睫。
       4.  供熱能源利用率低，造成嚴重污染，不利于 提高城市整體形象和未來發展。
 

       1.2、區域能源系統的發展趨勢
       集中供熱是民生工程，節能工程，環保工程。 熱力公司及供熱用戶的市場現狀正在發生著急劇的變化。 
熱力公司經營主體的變化改變了所有權 及經營模式，在日益激烈的競爭環境中，提高用戶的滿意度，提高系統運行效率，有效地降 低運行費用，成為其經營的主導性原則。
       其次，國家十二五政策的調整及節能環保的要 求，對熱力公司來說具有深遠的影響。低效率的小鍋爐采暖方式正在被清潔及有利于環保的 熱電聯產所取代；熱電聯產中產生的余熱正在被用來提供房間的采暖及生活熱水，這也同時 提高了燃料的綜合利用效率。
       再次，區域集中供熱實行用熱商品化、貨幣 化，逐步實行按用熱量計量收費制度。用戶將可以自行決定何時使用熱能及其數量，熱力公 司要隨時根據用戶的用熱量對熱源及熱網輸配系統作出相應地調整。
       伴隨快速的經濟發展，大量新建住宅必 須配套建設供熱設施，因此需大力提高供熱普及率。
 

       1.3、熱網自控系統建立的必要性
       由于我國供熱規模不斷擴大，供熱系統運行、管理跟不上供熱規模的發展，導致絕大數系統任然處于手工操作階段，現場的數據采集大都采用常規儀表定期檢測、定期記錄，供熱調節也大都有各供熱站手工實現。應用這種落后的管理方式，管理人員在廠內無法及時知道現場儀表的運行狀況，數據準確性和實時性很差，因此依靠所測數據進行的供熱調節往往滯后嚴重，從而影響了集中供熱優勢性充分發揮。這主要反映在：缺少全面的參數測量手段，無法對運行工況進行系統的分析判斷；系統工況失調難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數未能在工況運行，供熱量和需熱量不匹配；故障發生時，不能及時診斷報警，影響可靠運行；數據不全，難以量化管理。
       因此，針對上述缺點，設計一套安全可靠、靈活穩定的集中供熱監控系統對電廠能夠合理調節熱網和進行有熊有效的技術經濟管理，具有十分重要的意義。
 

       2、換熱站架構圖及功能介紹

       換熱站控制功能
       采集換熱機組的溫度、壓力、水箱液位、除污器壓差、室外溫度、流量、熱量等信號,換熱站現場控制器負責采集
       顯示這些信號（包括循環泵、補水泵的手自動狀態/運行狀態、故障狀態),并對二次管網供水溫度和二次管網回水壓力、二次管網供回水壓差等進行獨立就地自動控制,并能與電氣配合實現換熱站自動運行,并能夠將現場控制信號
       上傳至監控中心,實現中央控制。

       常用的控制方案
       （1）二次側供水溫度信號控制一次側調節閥開度
       （2）二次側供/回水差壓信號控制二次側循環水泵變頻
       （3）二次側回水壓力控制補水泵變頻
       （4）二次側供水（或回水）壓力控制泄壓電磁閥
       （5）水箱液位控制
 

       溫度控制：
       二次側供水溫度控制：
       （1）根據二次側供水溫度，與設定供水溫度比較，由控制器進行運算，向一次側溫控閥發出開大/開小指令，以控制供水溫度恒定。
       （2）根據溫控閥的變化趨勢及速度，控制系統自動進行PID整定運算，提前預測溫度變化并避免二次 側供水溫度波動。
 

       帶室外溫度補償的二次側供水溫度控制：
       當室外溫度升高時，自動降低換熱機組二次側供水溫度設定值，以達到節能、舒適，并保護資的目的。

       帶二次側回水溫度補償的二次側供水溫度控制 ：
       （1）根據換熱機組二次側回水溫度的擾動變化，自動補償調整二次供水溫度設定值。
       （2）當二次側回水溫度升高時，自動降低換熱機組二次側供水溫度設定值，以達到節能、舒適，并保護資產的目的。
       當室外溫度無法測量（如地下室密閉機房）時，優選此控制方案。
       一二次側回水溫差限制控制：回水溫差限制（DRT ），可以很大限度地限制一次側/二次側回水溫度的差值，以避免回水溫度過高，達到提高管網輸送效率的目的。

       壓力控制：
       二次側供/回水壓差控制：
       （1）根據二次側供水壓力與二次側回水壓力的壓差，與設定壓差比較，由控制器進行運算，向循環泵變頻器發出指令，以控制供/回水壓差恒定。
       （2）當采用變頻定壓差供水時，由循環變頻器調整循環泵電機轉速，以達到供回水壓差恒定的目的，并實現節能運行。
 

       一次側供/回水壓差控制：
       根據一次側供水壓力與一次側回水壓力的壓差，與設定壓差比較，由控制器進行運算，向電動壓差平衡閥發出指令，以控制一次側供/回水壓差恒定。
 

       系統壓差旁通控制：
       根據一次或二次側的供/回水壓差△P1或△P2，與一次或二次側設定壓差△Ps1或△Ps2比較，由控制器進行運算，向電動壓差旁通閥發出指令，以控制一次或二次側供/回水壓差恒定。當壓差大于設定范圍時，旁通閥開啟，供/回水部分流量短路，以保護設備運行或管網壓力平衡。壓差旁通閥用于定流量系統。
 

       順序啟動及泵閥聯鎖控制：
       當機組各項參數檢測正常后，順序執行開機程序。
       1、水泵開始運行，二次側回水壓力增加，達到機組所需的設計壓力后，循環泵開始運行。
       2、循環泵啟動后，一次側電動調節閥才能開啟，異常停電或循環泵停止，并立即關閉一次側電動調節閥，防止二次網水開鍋。
       3、補水電磁閥保證水箱水量充足，為二次網正常循環提供基本保證。
       4、泄壓電磁閥在系統超壓時立即響應，確保機組設備安全、財產安全。