无人值守供热机组控制方案

2019-01-22

集中供热因具有节约能源和改善城市环境等方面的积极作用,而日益成为城市公用事业的一个重要组成部分,是国家大力推广的节能和环保措施。随着国民经济的飞速发展,我国的城市集中供热规模也不断扩大,科学的管理热力管网具有非常重大的经济和社会效益。换热站是连接供热站和用户极为重要的环节,不仅其工作的安全性、可靠性直接影响锅炉的安全性及供热质量,提高其工作效能的还具有十分重大的节能意义,目前换热站大都采用人工监控,一方面浪费人力;另一方面在出现事故隐患时操作人员难以发现,易造成设备事故。同时,各换热站都独立运行,难以达到供热系统整体最佳状态,易造成热力失衡,影响供热效果而造成能源的极大浪费。利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术构成的换热站及远程监控管理系统,对热力系统实施更科学、更规范的监控管理,提高中央调度室的监控能力,具有非常巨大的经济和社会效益。

系统介绍:

系统由于采用全网集中监控,计算机采集记录了各种工艺参数,如:温度、压力、流量等,为供热数据查询,供热分析计算提供了很好的依据,也为后续年份供热打下良好的基础。

监控系统具有实时数据采集、实时数据曲线、异常报警、远程控制、历史数据查询、历史曲线、打印等强大的功能。

远程监控包括远程监视和远程控制两个层面,在调度中心可以监视、记录到各个换热站的所有运行数据,当出现意外情况时软件上弹出报警画面。远程控制换热站的运行,如启停泵,调节泵的转速、循环泵的启停、补水泵的启停,同时可以调节电动阀门开度等等。

现在换热站无人值守远程监控系统方案中,具有可扩展性,并且会为以后新增的换热站留有接口,当新建换热站时,自动在软件中添加点和参数就可以了,避免了二次投资。然后集成到换热站无人值守远程监控系统中,为以后系统的发展、扩充提供了非常便利的条件。换热站是集中供热系统供热网路与热用户的连接场所,是热源与热用户之间的一个中间环节,其供热品质的好坏对改善热网热力工况,提高供热质量起着重要作用。

  “换热站计算机远程监控系统”就是为了满足供热系统快速发展的需要而开发的控制系统。该系统采用了测量技术、计算机控制技术、PLC应用技术及远程数据传输等最新的现代高科技技术,可以彻底改善换热站的运行、管理状况。

该系统由换热站远程监控系统(现场部分)和计算机远程监控中心两部分构成。

系统的结构示意图如下:


   

控制系统的构成(换热站现场部分):

换热站远程监控装置主要应包括PLC数据采集模块及以太网VPN交换机、视屏监控系统、智能数字操作仪表、控制电路等构成,柜体采用仿威图控制柜两侧封闭前开门,控制柜尺寸详见图纸,颜色为计算机灰RAL7035或由业主确定。所用油漆要求耐候性好、耐酸、耐碱,五年之内不变色、不失光、不粉化。

监控装置与各参数测量传感器、电动阀、变频器连接,实现与远程监控中心的双向通信,能够将该换热站的运行数据上传至监控中心,也接受监控中心的控制指令,全自动控制一次水电动阀、一次水二级泵变频、补水泵变频和二次水循环泵变频、远程操控及监视空气脱气机及除湿器的启停及运行参数,实现各个换热站的远程运行。

换热站视屏监控系统可以全视角360度监控换热站内全部设备的运行情况,并且视屏画面通过以太网VPN网络上传至监控中心,以便运行人员能够及时的观察每个换热站的设备运行情况。

控制系统的主要功能:

远程数据采集功能,参数如下:

模拟量检测参数:

一次供水温度    一次回水温度    一次供水压力    一次回水压力

二次供水温度    二次回水温度    二次供水压力    二次回水压力

一次水流量(或热量) 二次水流量(热量) 远传自来水表流量  水箱水位    

变频器频率及给定   调节阀门给定及开度 二次水定压压力    空气脱气机       除湿器       湿度传感器     室外温度

开关量输入信号:

调节阀门、空气脱气机、除湿器、二级泵、循环泵、补水泵手自动、运行状态及故障等等。

视屏画面:

网络型视屏摄像头监控换热站全部设备的运行情况。

上述所有数据均在现场控制装置上进行显示,同时通过VPN交换机传输,将换热站的运行数据及视屏画面传输至计算机控制中心,进行集中显示、记录、分析、控制等。

远程控制功能

在计算机远程监控中心可以对各个换热站的一次水电动阀及一次水二级泵、二次水循环泵进行远程控制,控制方式有人工调节和自动调节两种,可以根据需要切换使用。自动调节主要包括二次供水温度进行气候补偿调节、二次水恒压差自动调节、二次网恒压补水系统、水箱的自动补水系统、换热站漏水报警及控制。

(1)二次供水温度的气候补偿调节原理:

对换热系统二次供水温度的合理控制是节能降耗、减少热损失的有效方法。在该控制系统中,换热站内控制系统根据每天不同的时段及当时的气温情况(也可通过远程的数据控制中心对计算出的温度曲线进行修订),计算出最佳的供热温度控制曲线至现场的一次水调节阀(如果一次水流量无法满足控制要求,将切换至一次网二级泵调节),控制换热机组按照供热曲线的温度运行,可以实现了按需供热,较好的解决了盲目超标准供热的问题。

(2)二次网恒压差自动调节原理:

二次网的压差是维持水循环的必要条件,其数值的大小和水流量成对应关系。当供热系统中的热用户数量发生变化时(如计量供热区域或热用户的增减等),二次网的阻力和压差也将随之变化,破坏了系统的水力平衡。因此我们设计了二次网压差定值自动调节系统,按照二次网压差的设定值,控制二次网循环泵变频器改变二次水流量,维持二次网压差的恒定,使各供热区域的水量不再受热用户数量变化的影响。特别适用于计量供热系统。

(3)二次网恒压补水系统自动调节原理:

在换热控制系统中换热站的补水系统直接影响整个换热站的供热系统,因此换热站补水系统的稳定及可靠控制很重要。根据二次回水总管定压压力变送器控制换热站补水泵频率,实现二次回水总管的压力恒定,当换热站补水箱液位计发出低低液位报警信号时联锁停止补水泵运行,并发出报警提示。

(4)水箱的自动补水系统控制原理:

换热站水箱的液位控制根据水箱上的远传型磁翻板液位计,当水箱液位计提示低液位时开启自来水总管电磁阀,当水箱液位计提示高液位时停止自来水总管电磁阀,当水箱液位计提示低低液位时停止换热站补水泵,并发出报警提示,当水箱液位计提示高高液位时发出声光报警信号。

(5)换热站漏水报警及控制原理:

当换热站湿度传感器超过设定湿度要求时发出报警信号并提示操作人员,通过换热站内的视屏监控系统查看是否有泄漏,如有泄漏则远程切断换热站内的电气柜总电源。

计算机远程监控中心及软件功能

1.远程监控中心

主要由计算机及显示器、拼接屏幕、打印机、UPS电源、远程监控系统软件、互联网接入设备等软、硬件设备组成。

2.计算机远程监控系统软件主要功能

   换热站运行数据列表显示界面:可以列表显示所有换热站的所有运行数据。

换热站运行流程图界面:显示任一换热站的运行流程及运行数据。

   记录曲线界面:可以对所有换热站的所有运行数据的变化过程进行曲线记录。

   参数设置界面:可以对调节参数、报警参数、测量参数等进行设置。

   运行操作界面:可以对各换热站的执行器进行远程控制

   运行报表界面:以报表的形式记录各换热站运行过程,并可以自动打印。


浙公网安备 33010802010432号