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無人值守供熱機組控制方案

2019-01-22

集中供熱因具有節約能源和改善城市環境等方面的積極作用,而日益成為城市公用事業的一個重要組成部分,是國家大力推廣的節能和環保措施。隨著國民經濟的飛速發展,我國的城市集中供熱規模也不斷擴大,科學的管理熱力管網具有非常重大的經濟和社會效益。換熱站是連接供熱站和用戶極為重要的環節,不僅其工作的安全性、可靠性直接影響鍋爐的安全性及供熱質量,提高其工作效能的還具有十分重大的節能意義,目前換熱站大都采用人工監控,一方面浪費人力;另一方面在出現事故隱患時操作人員難以發現,易造成設備事故。同時,各換熱站都獨立運行,難以達到供熱系統整體最佳狀態,易造成熱力失衡,影響供熱效果而造成能源的極大浪費。利用先進的工業自控技術、計算機技術、通訊技術構成的換熱站及遠程監控管理系統,對熱力系統實施更科學、更規范的監控管理,提高中央調度室的監控能力,具有非常巨大的經濟和社會效益。

系統介紹:

系統由于采用全網集中監控,計算機采集記錄了各種工藝參數,如:溫度、壓力、流量等,為供熱數據查詢,供熱分析計算提供了很好的依據,也為后續年份供熱打下良好的基礎。

監控系統具有實時數據采集、實時數據曲線、異常報警、遠程控制、歷史數據查詢、歷史曲線、打印等強大的功能。

遠程監控包括遠程監視和遠程控制兩個層面,在調度中心可以監視、記錄到各個換熱站的所有運行數據,當出現意外情況時軟件上彈出報警畫面。遠程控制換熱站的運行,如啟停泵,調節泵的轉速、循環泵的啟停、補水泵的啟停,同時可以調節電動閥門開度等等。

現在換熱站無人值守遠程監控系統方案中,具有可擴展性,并且會為以后新增的換熱站留有接口,當新建換熱站時,自動在軟件中添加點和參數就可以了,避免了二次投資。然后集成到換熱站無人值守遠程監控系統中,為以后系統的發展、擴充提供了非常便利的條件。換熱站是集中供熱系統供熱網路與熱用戶的連接場所,是熱源與熱用戶之間的一個中間環節,其供熱品質的好壞對改善熱網熱力工況,提高供熱質量起著重要作用。

  “換熱站計算機遠程監控系統”就是為了滿足供熱系統快速發展的需要而開發的控制系統。該系統采用了測量技術、計算機控制技術、PLC應用技術及遠程數據傳輸等最新的現代高科技技術,可以徹底改善換熱站的運行、管理狀況。

該系統由換熱站遠程監控系統(現場部分)和計算機遠程監控中心兩部分構成。

系統的結構示意圖如下:


   

控制系統的構成(換熱站現場部分):

換熱站遠程監控裝置主要應包括PLC數據采集模塊及以太網VPN交換機、視屏監控系統、智能數字操作儀表、控制電路等構成,柜體采用仿威圖控制柜兩側封閉前開門,控制柜尺寸詳見圖紙,顏色為計算機灰RAL7035或由業主確定。所用油漆要求耐候性好、耐酸、耐堿,五年之內不變色、不失光、不粉化。

監控裝置與各參數測量傳感器、電動閥、變頻器連接,實現與遠程監控中心的雙向通信,能夠將該換熱站的運行數據上傳至監控中心,也接受監控中心的控制指令,全自動控制一次水電動閥、一次水二級泵變頻、補水泵變頻和二次水循環泵變頻、遠程操控及監視空氣脫氣機及除濕器的啟停及運行參數,實現各個換熱站的遠程運行。

換熱站視屏監控系統可以全視角360度監控換熱站內全部設備的運行情況,并且視屏畫面通過以太網VPN網絡上傳至監控中心,以便運行人員能夠及時的觀察每個換熱站的設備運行情況。

控制系統的主要功能:

遠程數據采集功能,參數如下:

模擬量檢測參數:

一次供水溫度    一次回水溫度    一次供水壓力    一次回水壓力

二次供水溫度    二次回水溫度    二次供水壓力    二次回水壓力

一次水流量(或熱量) 二次水流量(熱量) 遠傳自來水表流量  水箱水位    

變頻器頻率及給定   調節閥門給定及開度 二次水定壓壓力    空氣脫氣機       除濕器       濕度傳感器     室外溫度

開關量輸入信號:

調節閥門、空氣脫氣機、除濕器、二級泵、循環泵、補水泵手自動、運行狀態及故障等等。

視屏畫面:

網絡型視屏攝像頭監控換熱站全部設備的運行情況。

上述所有數據均在現場控制裝置上進行顯示,同時通過VPN交換機傳輸,將換熱站的運行數據及視屏畫面傳輸至計算機控制中心,進行集中顯示、記錄、分析、控制等。

遠程控制功能

在計算機遠程監控中心可以對各個換熱站的一次水電動閥及一次水二級泵、二次水循環泵進行遠程控制,控制方式有人工調節和自動調節兩種,可以根據需要切換使用。自動調節主要包括二次供水溫度進行氣候補償調節、二次水恒壓差自動調節、二次網恒壓補水系統、水箱的自動補水系統、換熱站漏水報警及控制。

(1)二次供水溫度的氣候補償調節原理:

對換熱系統二次供水溫度的合理控制是節能降耗、減少熱損失的有效方法。在該控制系統中,換熱站內控制系統根據每天不同的時段及當時的氣溫情況(也可通過遠程的數據控制中心對計算出的溫度曲線進行修訂),計算出最佳的供熱溫度控制曲線至現場的一次水調節閥(如果一次水流量無法滿足控制要求,將切換至一次網二級泵調節),控制換熱機組按照供熱曲線的溫度運行,可以實現了按需供熱,較好的解決了盲目超標準供熱的問題。

(2)二次網恒壓差自動調節原理:

二次網的壓差是維持水循環的必要條件,其數值的大小和水流量成對應關系。當供熱系統中的熱用戶數量發生變化時(如計量供熱區域或熱用戶的增減等),二次網的阻力和壓差也將隨之變化,破壞了系統的水力平衡。因此我們設計了二次網壓差定值自動調節系統,按照二次網壓差的設定值,控制二次網循環泵變頻器改變二次水流量,維持二次網壓差的恒定,使各供熱區域的水量不再受熱用戶數量變化的影響。特別適用于計量供熱系統。

(3)二次網恒壓補水系統自動調節原理:

在換熱控制系統中換熱站的補水系統直接影響整個換熱站的供熱系統,因此換熱站補水系統的穩定及可靠控制很重要。根據二次回水總管定壓壓力變送器控制換熱站補水泵頻率,實現二次回水總管的壓力恒定,當換熱站補水箱液位計發出低低液位報警信號時聯鎖停止補水泵運行,并發出報警提示。

(4)水箱的自動補水系統控制原理:

換熱站水箱的液位控制根據水箱上的遠傳型磁翻板液位計,當水箱液位計提示低液位時開啟自來水總管電磁閥,當水箱液位計提示高液位時停止自來水總管電磁閥,當水箱液位計提示低低液位時停止換熱站補水泵,并發出報警提示,當水箱液位計提示高高液位時發出聲光報警信號。

(5)換熱站漏水報警及控制原理:

當換熱站濕度傳感器超過設定濕度要求時發出報警信號并提示操作人員,通過換熱站內的視屏監控系統查看是否有泄漏,如有泄漏則遠程切斷換熱站內的電氣柜總電源。

計算機遠程監控中心及軟件功能

1.遠程監控中心

主要由計算機及顯示器、拼接屏幕、打印機、UPS電源、遠程監控系統軟件、互聯網接入設備等軟、硬件設備組成。

2.計算機遠程監控系統軟件主要功能

   換熱站運行數據列表顯示界面:可以列表顯示所有換熱站的所有運行數據。

換熱站運行流程圖界面:顯示任一換熱站的運行流程及運行數據。

   記錄曲線界面:可以對所有換熱站的所有運行數據的變化過程進行曲線記錄。

   參數設置界面:可以對調節參數、報警參數、測量參數等進行設置。

   運行操作界面:可以對各換熱站的執行器進行遠程控制

   運行報表界面:以報表的形式記錄各換熱站運行過程,并可以自動打印。


浙公網安備 33010802010432號

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