山東無人值守換熱站

1、山東供熱無人值守換熱站設(shè)計方案一、我廠供熱現(xiàn)狀/目前我廠現(xiàn)有換熱站房3個，目前3個換熱站房均依靠工作人員24小時值 守，導(dǎo)致?lián)Q熱站運行成本居高不下，同時存在大量人員費用與安全隱患等一系列 問題。本次改造目標是在現(xiàn)有換熱站的基礎(chǔ)上，通過局部改造、優(yōu)化（能保留的 保留），實現(xiàn)換熱站的集中控制、無人值守，最終達到減員增效、x降低運行各項 成本的目的。二、改造技術(shù)要求1、改造原則先進性采用國際領(lǐng)先的工業(yè)自動化控制技術(shù)和數(shù)據(jù)存儲管理技術(shù)， 效益高，投資少， 所有設(shè)備及設(shè)備安裝須達到國家相應(yīng)規(guī)定的標準，具有科學、先進、便于維修和 管理的特點，可以保證在未來 510年不落后于最新技術(shù)的發(fā)展。穩(wěn)定性系統(tǒng)注重穩(wěn)

2、定性和可靠性，圖形界面友好，無故障運行時間長。經(jīng)濟性減少一次性的投資，并確保系統(tǒng)具有很高的可靠性和極低的故障率， 將功能 變更、運行與維護費用減至最低限度。安全性嚴密的技術(shù)防范措施保障系統(tǒng)安全。在確保供熱系統(tǒng)運行安全、可靠的前提 與基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)其經(jīng)濟性，節(jié)約能源。可靠性系統(tǒng)對使用環(huán)境（溫度-25C 50C,相對濕度5%95%）具有良好的適應(yīng)性， 并確保具有極低的故障率?？蓴U展性包含硬件的可擴展性和軟件的可擴展性兩個方面，升級擴充只需要增加模 塊，保護投資成本。2、總體要求利用先進的工業(yè)自控技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)創(chuàng)建換熱站遠程監(jiān)控管理 系統(tǒng)，對系統(tǒng)實施更科學、更規(guī)范的監(jiān)控管理，提高中心調(diào)

3、度的監(jiān)控能力。2.1系統(tǒng)設(shè)計原則/根據(jù)當前供熱的現(xiàn)狀及應(yīng)用需求，供熱集中控制監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則是以先進 性與實用性相結(jié)合、產(chǎn)品生命周期長、管理維護方便、系統(tǒng)集成度高和保護投資 者利益為主要技術(shù)特色，以適應(yīng)當前應(yīng)用和后續(xù)發(fā)展的需要。設(shè)計指導(dǎo)思想以“實 用、可靠、先進、經(jīng)濟”為基本原則。易操作/ 良好、直觀的人機界面，充分考慮操作人員的操作習慣，操作人員不需要經(jīng) 過特別專業(yè)訓練就能夠進行使用，工作效率高。易管理實現(xiàn)分級管理，授權(quán)服務(wù)的原則，設(shè)置程序管理員，對于不同的級別權(quán)限使 用進行合理的管理。易維護平臺的一致性強，便于維護，并具備自診斷功能，支持多種通訊方式：RS232、 RS485、TCP/IP

4、網(wǎng)絡(luò)及GPRS無線通訊等。保證質(zhì)量遠程操作與自動控制能及時調(diào)節(jié)各種參數(shù)， 并反饋迅速，保證所調(diào)溫度在用 戶適宜的溫度范圍內(nèi)。系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中應(yīng)流暢，不能無故出現(xiàn)卡澀、停頓等故 障。節(jié)約投資另外在如何保證工程質(zhì)量的同時，減少投資是每一個工程項目都要面對的問 題。要求在保證工程質(zhì)量、滿足供暖要求的前提下，盡量節(jié)約改造資金。三、系統(tǒng)組成及要求/系統(tǒng)由換熱站的自動控制系統(tǒng)、各個換熱站與監(jiān)控中心之間的通訊系統(tǒng)、監(jiān) 控中心管理系統(tǒng)三個部分構(gòu)成。（以下圖為例）/路由器ADSL通訊網(wǎng)格智能節(jié)能自制系統(tǒng)壓為至送噩流:計丁哥&3溫田專送器調(diào)節(jié)閥新建供熱系統(tǒng)站熱網(wǎng)控制中心I。服游器（雙機統(tǒng)備）系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

5、換熱站PLC控制系統(tǒng)可獨立完成本地控制。各個換熱站利用通訊系統(tǒng)將現(xiàn) 場監(jiān)測數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心管理系統(tǒng)，同時接受監(jiān)控管理軟件進行 的運行參數(shù)調(diào)整。各個換熱站與監(jiān)控中心采用 GPRS通訊方式（或?qū)Ｓ霉饫w）。監(jiān)控中心管理系統(tǒng)安裝在中央調(diào)度室的工控機上，通過網(wǎng)絡(luò)和下位的換熱站 通訊模塊相連，完成換熱站運行與管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)交換， 既可以監(jiān)視各 換熱站的運汰舊況，也可以調(diào)整換熱站的運行狀態(tài)。/四、無人值守換熱站的自動控制系統(tǒng)/換熱站由汽-水換熱器組成的換熱系統(tǒng)、循環(huán)水泵組成的循環(huán)水系統(tǒng)、補水 泵組成的補水系統(tǒng)來構(gòu)N在控制過程中，需要采集大量的物吵 如壓力、溫 度、流量等模擬量參數(shù)，通過

6、 PLC控制器對這些參數(shù)進行實時采集和處理。換 熱站PLC控制系統(tǒng)對一次網(wǎng)的電動調(diào)節(jié)閥、二次網(wǎng)的循環(huán)系統(tǒng)、補水系統(tǒng)等控 制對象實施控制，實現(xiàn)換熱站系統(tǒng)的自動控制（是否采用全自動控制？）。無人值守換熱站的自動控制系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)采集、自動控制、參數(shù)存儲、 實時通訊、故障報警等功能?？瑟毩⑼瓿杀镜乜刂?，也可受控于監(jiān)控中心。1、換熱站數(shù)據(jù)采集將站內(nèi)的溫度、壓力、流量、水箱水位、電動調(diào)節(jié)閥狀態(tài)、補水泵的啟停狀 態(tài)、循環(huán)泵電流、電壓、報警等參數(shù)采集、顯示并上傳監(jiān)控中心。換熱站監(jiān)控參數(shù)包括：室外溫度一次網(wǎng)的供（蒸汽）/回水壓力、溫度一次網(wǎng)的流量、熱量、累積流量、累積熱量一次網(wǎng)除污器差壓/二次網(wǎng)供/回水溫度

7、、壓力補水流量、累計流量水箱液位循環(huán)泵電壓、 電流、功率、頻率；補水泵電壓、 電流、功率、頻率；一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥閥門開度；二次網(wǎng)回水泄壓電磁閥狀態(tài)；補水電磁閥狀態(tài)；補水流量自來水壓力 自來水流量循環(huán)水泵和補水泵的啟停及運行狀態(tài)等；運行參數(shù)的越限報警；a二次側(cè)供水壓力過高b二次側(cè)供水溫度過高/c二次側(cè)回水壓力過低d二次側(cè)回水壓力過高/e水箱水位超高、超低f循環(huán)泵電流高報警g循環(huán)泵缺相報警h停電報警i自來水停水報警2、換熱站系統(tǒng)控制/換熱站的調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用 PID調(diào)節(jié)控制，通過設(shè)定運行參數(shù)，控制一次網(wǎng)電 動調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)調(diào)節(jié)過程，保證用戶室內(nèi)溫度達到規(guī)定；完成循環(huán)水泵 進行自動控制，補水泵進行自

8、動控制；水箱水位自動控制；系統(tǒng)停電控制；停 水控制。對其故障實現(xiàn)實時報警和連鎖啟停切換控制。具體調(diào)節(jié)控制單元如下：換熱器二次供水溫度調(diào)節(jié)控制回路/根據(jù)本地的氣候條件以及供熱對象的特性，給出一條室外溫度與二次供水、回平均溫度之間的對應(yīng)曲線?？刂破魍ㄟ^這條曲線根據(jù)室外溫度傳感器測量的室外溫度，通過控制換熱器一次供汽管網(wǎng)出口電動調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)換熱 器二次側(cè)熱水出口溫度的自動控制。滿足用戶室溫要求。除污器控制根據(jù)除污器前后壓力差，自動調(diào)節(jié)控制除污閥門，保證正常工作。循環(huán)泵控制可設(shè)計為循環(huán)泵+調(diào)節(jié)閥控制二次側(cè)進出口壓差的設(shè)計方案(但不利于節(jié)能的目的)，因此最好采用變頻控制方案。變頻循環(huán)泵控制二次網(wǎng)可實現(xiàn)：

9、 (1)在自動狀態(tài)下，根據(jù)實際供熱情況是實現(xiàn)循環(huán)泵的開動臺數(shù)；(2)變頻循環(huán)泵變頻調(diào)速使二次側(cè)進出口壓差處于恒定；(3)若二次側(cè)回水壓力低于預(yù)設(shè)的回水壓力下限值，循環(huán)泵自動減速運行；若二次側(cè)回水壓力高于預(yù)設(shè)的回水壓力上限值， 循環(huán)泵將自動提速運行；(4)控制回路在手動狀態(tài)下，操作員可以通過控制柜上的按鈕進行啟/ /停、加 /減速控制。補水調(diào)節(jié)控制回路通過二次管網(wǎng)回水壓力控制變頻補水泵的開啟、調(diào)節(jié)和停止。實現(xiàn)二次 回水壓力的定壓自動控制。(1)控制系統(tǒng)在自動狀態(tài)下，變頻補水泵要使二次側(cè)回水壓力處于恒定；(2)當二次側(cè)回水壓力低于回水壓力下限值時，補水泵自動啟動，當二次側(cè)回水壓力高于回水壓力上限值

10、時，補水泵停止（補水箱水位條件要滿足）； （3）控制回路在手動狀態(tài)下，操作員可以通過控制柜上的按鈕進行啟/停、加 /減速控制。當二次網(wǎng)由于意外原因造成回水壓力過高時，則開啟回水壓力泄壓電磁閥。補水水箱控制,補水水箱底部側(cè)面安裝一臺液位變送器，用于測量水箱水位。水箱進水 管道上安裝一臺電磁閥，用于水箱補水。當水箱水位低于設(shè)定值時開啟電磁 閥，當水箱水位高于設(shè)定值時關(guān)閉電磁閥。當水箱水位超高時向監(jiān)控站報警。當水箱水位超低時向監(jiān)控站報警。自來水停水控制當自來水停水時，系統(tǒng)停運。其控制方式為首先回水壓力低時，起動補 水泵，當水箱水位超低時，同時自來水無壓力，即判斷為自來水停水。止匕時, 停補水泵。當回

11、水壓力過低時，停一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥、隨后停循環(huán)泵。系統(tǒng)停電控制PLC控制系統(tǒng)柜內(nèi)安裝一臺UPS&用電源。當PLC檢測到系統(tǒng)突然停電 時，關(guān)閉一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥、補水電動調(diào)節(jié)閥。循環(huán)泵異?？刂蒲h(huán)泵異常停運時，PLC控制系統(tǒng)關(guān)閉一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥。同時，維持 補水系統(tǒng)自動運行。一次網(wǎng)停水控制當中心接到電廠停止供汽命令后， 對于短時停汽由監(jiān)控站控制關(guān)閉一次 網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥；對于長時間停汽時，除關(guān)閉一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥外，同時關(guān)閉 循環(huán)泵，但不停補水系統(tǒng)，維持管網(wǎng)壓力?？刂魄袚Q無人值守換熱站設(shè)計運行方式是全自動運行（是否采用全自動？），當 控制系統(tǒng)或設(shè)備或需要時，其控制方式可切換為手動運行方式。（1）手

12、動調(diào)節(jié)一次管網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥和補水箱電動調(diào)節(jié)閥；（2）手動控制循環(huán)泵和補水泵啟、停，增、減泵的轉(zhuǎn)速；（3）除污器手動控制。3、換熱站設(shè)備組成/換熱站設(shè)備由PLC控制柜、現(xiàn)場電動門柜、現(xiàn)場儀表、執(zhí)行機構(gòu)、二次顯示儀表及GPRS DTU （或?qū)Ｓ霉饫w）等組成。a） 丁 PLC控制器/ 西門子PLC控制器具有高可靠性和高穩(wěn)定性。該系統(tǒng)由、CPU模塊、模擬量輸入模塊、顯示模塊、+24V電源和控制箱等組成。b）溫度變送器溫度變送器分室外溫度變送器、工藝管道溫度變送器。室外溫度變送器：測量范圍-50C至+50 C；感溫元件Pt100;電源電壓 24VDC輸出信號4-20mA。工藝管道溫度變送器：測量范圍 0c

13、至+500 C；感溫元件Pt100;電源 電壓24VDC輸出信號4-20mA。c）壓力變送器壓力量程1.0 MPa （1.6 MPa）、精度等級優(yōu)于0.5級；工作電壓24VDC 輸出信號4-20mA。d）液位變送器量程2米（6米）、精度等級優(yōu)于0.2級；工作電壓24VDC輸出信號4-20mA/e）電動調(diào)節(jié)閥/換熱站作為量調(diào)（或質(zhì)調(diào)）用的電動調(diào)節(jié)閥具重要性毋庸置疑，能否達到用戶滿意的調(diào)節(jié)效果及節(jié)能降耗效果，電動調(diào)節(jié)閥的選用至關(guān)重要。選用電子式電動調(diào)節(jié)閥，供電電壓為220VAC ,輸入420mA,反饋420mA o同時電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)具有以下幾個特點：精度高：調(diào)節(jié)閥電動執(zhí)行機構(gòu)可以具有定位精度在1%以

14、上?？煽啃愿撸弘妱诱{(diào)節(jié)閥長期無故障運行是保證供熱系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。抗壓差能力強：不能出現(xiàn)前后壓差較大時會出現(xiàn)無法開啟或會出現(xiàn)較大 的振動。調(diào)節(jié)性能好：調(diào)節(jié)閥可調(diào)量程比為 1 : 50以上，方能滿足用戶的供熱需 求。泄露量?。盒孤┝繎?yīng)滿足10-510-6。體積小性價比高/引進國外先進技術(shù)，性能優(yōu)越，價格適宜，性價比高。、f）變頻器輸入電壓：380VAC 50Hz/60Hz輸出頻率0.1600 Hz輸出容量：根據(jù)具體情況而定控制方式：為無感矢量控制技術(shù)/VF控制/輸出功率（轉(zhuǎn)矩）控制調(diào)速范圍：1: 100模擬輸入：05/10V, 420mA模擬輸出：pwm信號經(jīng)濾波后輸出，可設(shè)定 pwm脈沖輸出

15、（10V）另外，應(yīng)具有保護功能，顯示功能，RS-485串口等功能。g）流量熱量計流量計選用電磁流量計，若需測量熱量配對鋁電阻。流量計要求、測量介質(zhì)導(dǎo)電率20uS/cm,精度1.0級以上，工作溫度-25-150C, 220VAC50 Hz 供電，RS-485接口，4-20 Ma 輸出功能。h） GPRS DTU （或?qū)Ｓ霉饫w）/GPRS DTU用于傳輸信號的無線通訊模塊。/四、換熱站監(jiān)控中心管理系統(tǒng)/在中央控制室的安裝了監(jiān)控中心遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于監(jiān)控和調(diào)整各個換熱站運行，包括以下幾個方面的內(nèi)容：工藝流程總圖顯示在畫面中通過編程實現(xiàn)模擬顯示整個換熱站現(xiàn)場進汽供水的全過程， 并且在換熱

16、器本體上實時顯示各工藝段的運行情況，包括該工藝流程圖、 所有的設(shè)備狀態(tài)、所有的工藝參數(shù)以及各控制回路的詳細參數(shù)等。以便于 操作者能及時準確的掌握換熱站的具體運行情況，能夠?qū)ΜF(xiàn)場設(shè)備的故障 進行實時診斷。/ 調(diào)節(jié)回路顯示包括所有調(diào)節(jié)回路，可修改設(shè)定值、控制方式、調(diào)節(jié)參數(shù)等。設(shè)定值顯示、報警記錄包括所有調(diào)節(jié)回路及順控回路等的設(shè)定值、控制方式、調(diào)節(jié)參數(shù)及報警值 等。對于如進汽流量、供水壓力、回水壓力、供水溫度、循環(huán)泵三相電流、電 壓等一些重要的模擬量輸入?yún)?shù)進行實時報警，當處于監(jiān)控下的任何一個變量超出預(yù)先設(shè)定的安全值時，立即進行聲光報警，通過報警一覽表對話框可以檢 查報警超出的范圍以及錯誤來源，并對

17、此采取相應(yīng)的措施。標準功能畫面顯示包括實時報警顯示、歷史報警顯示、趨勢曲線顯示、操作記錄顯示等。報表顯示和打印用戶可以隨心所欲地編制各種各樣的報表，并可以進行打印。歷史數(shù)據(jù)的存儲與檢索對重要的數(shù)據(jù)進行在線存儲。可以通過歷史報表或者歷史趨勢曲線的 方式來檢索歷史數(shù)據(jù)。歷史趨勢在此畫面中除了實時顯示變量的變化趨勢，產(chǎn) 操作員還可以檢查過去的 過程數(shù)據(jù)記錄，通過對過去歷史趨勢的比較進而可以對變量未來的發(fā)展趨 勢做進一步的預(yù)測。遠程組態(tài)在監(jiān)控計算機上可以對換熱站的運行方式進行遠程組態(tài)，必要時直接 遠程操作換熱站的設(shè)備，如停泵、調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度等工作。此項功能需要 較高的工程師權(quán)限，一般工作人員不能使用。

18、系統(tǒng)的安全管理對重要設(shè)備的操作、重要參數(shù)的修改均會自動記錄，包括登錄的操作 員、對設(shè)備進行的操作、時間以及修改前的參數(shù)值、修改后的參數(shù)等，以J利于進行管理及事故分析；/ 另外，系統(tǒng)設(shè)置為多用戶方式，各類用戶均有自己的用戶名和密碼，對應(yīng)不同的安全級別，決定了操作員可觀察的范圍、可使用的功能、可修 改的參數(shù)等。五、遠程視頻監(jiān)控在中央控制室還應(yīng)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 實現(xiàn)人工操作與視頻監(jiān)控的同步，及 時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場出現(xiàn)的意外狀況。(1)云臺與電動鏡頭的控制，可進行預(yù)置位、巡航、軌跡的設(shè)置與調(diào)用，可實現(xiàn)自動或手動360度全視角監(jiān)控；(2)具有夜視功能，在夜間也能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控；(3)具有報警輸入、移動偵測報警、遮

19、擋報警、報警聯(lián)動輸出等報警功能； (4)自動存儲視頻記錄，采用PS標準封裝的碼流存儲格式。支持定時和事 件兩組視頻編碼參數(shù)。支持按事件查詢錄像文件。支持冗余錄像。(5)%視頻記錄設(shè)置為24小時不間斷存儲視頻記錄時，硬盤可存儲 6個站1 個月的記錄，設(shè)置為移動偵測記錄即有人進入或有物體移動時存儲視頻記錄時， 可大大提高硬盤存儲記錄的時間，一般可存儲一個采暖季的記錄。無人值守換熱站設(shè)備序號設(shè)備名稱/型號廠家數(shù)量單價總價備注1流量計算儀3臺注：就地控制系 統(tǒng)含控制柜、內(nèi)部 PLC控制系統(tǒng)、直 流電源、UPS、通 訊模塊、繼電器、 手/自動切換、調(diào) 節(jié)、報警指示等。2中心站路由器1個3遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

20、軟/件1套4工程師站3臺5操作員站3臺6就地控制系統(tǒng)3臺789101112131415161718、1920 121合計22安裝調(diào)試費23稅金24總計注：1、三臺換熱站蒸汽壓力 1.3MPa,溫度230 C；中坪、機械廠換熱站蒸汽壓力0.6MPa左右。供熱循環(huán)水溫度 60 c左右。/2 、估價單位為萬元。中坪換熱站設(shè)備一覽表序號名稱安裝位置卜規(guī)格型號臺數(shù)單價總價1溫度變送器一次管網(wǎng)供汽管0-300 C12壓力變送器/一次管網(wǎng)供汽管1.6Mpa13電動調(diào)節(jié)閥一次管網(wǎng)供汽管14溫度變送器一次管網(wǎng)回水管0-100 C15壓力變送器一次管網(wǎng)回水管1.6Mpa16電磁流量計二次管網(wǎng)供水管1級17電磁閥二

21、次管網(wǎng)供水管除污器18壓力變送器二次管網(wǎng)供水管除污器1.6MP19溫度變送器二次網(wǎng)總供、回水管0-100 C110壓力變送器二次網(wǎng)總供、回水管1.0Mpa111電接點壓力表二次網(wǎng)總回水管YX-150112變頻器二次網(wǎng)循劃、泉513電磁閥二次網(wǎng)回水管114變頻器補水泵415液位變送器軟水罐6米116 電磁閥補水供水管117壓力變送器自來水供水管1.0Mpa118壓力變送器補水泵進出口管1.0Mpa219電力參數(shù)米集循劃、泉ZT-2520電力參數(shù)米集補水泵ZT-2421室外溫度變送 器室外墻壁上SWC122就地控制柜換熱站控制室123電動門換熱器、供熱管等4624電動門控制柜就地現(xiàn)場指定安裝1合計

22、三臺換熱站設(shè)備一覽表序號名稱安裝位置、規(guī)格型號臺數(shù)單價總價1溫度變送器一次管網(wǎng)供汽管0-300 C12壓力變送器/一次管網(wǎng)供汽管1.6Mpa13電動調(diào)節(jié)閥一次管網(wǎng)供汽管14溫度變送器一次管網(wǎng)回水管0-100 C15壓力變送器一次管網(wǎng)回水管1.6Mpa16電磁流量計二次管網(wǎng)供水管1級17電磁閥二次管網(wǎng)供水管除污器18壓力變送器二次管網(wǎng)供水管除污器1.6MP19溫度變送器二次網(wǎng)總供、回水管0-100 C110壓力變送器二次網(wǎng)總供、回水管1.0Mpa111電接點壓力表二次網(wǎng)總回水管YX-150112變頻器二次網(wǎng)循劃、泉213電磁閥二次網(wǎng)回水管114變頻器補水泵215液位變送器軟水罐6米116 電磁閥

23、補水供水管117壓力變送器自來水供水管1.0Mpa118壓力變送器補水泵進出口管1.0Mpa219電力參數(shù)米集循劃、泉ZT-2220電力參數(shù)米集補水泵ZT-22/21室外溫度變送 器室外墻壁上SWC122就地控制柜換熱站控制室123電動門換熱器、供熱管等4424電動門控制柜就地現(xiàn)場指定安裝1合計機械廠換熱站設(shè)備一覽表序號名稱安裝位置規(guī)格型號臺數(shù)單價總價1溫度變送器一次管網(wǎng)供汽管0-300 C12壓力變送器一次管網(wǎng)供汽管1.6Mpa13電動調(diào)節(jié)閥/一次管網(wǎng)供汽管14溫度變送器一次管網(wǎng)回水管0-100 C 15壓力變送器一次管網(wǎng)回水管1.6Mpa16 /電磁流量計二次管網(wǎng)供水管1級17 7電磁閥二

24、次管網(wǎng)供水管除污器18壓力變送器二次管網(wǎng)供水管除污器1.6MP19溫度變送器二次網(wǎng)總供、回水管0-100 C110壓力變送器二次網(wǎng)總供、回水管1.0Mpa111電接點壓力表二次網(wǎng)總回水管YX-150112變頻器二次網(wǎng)循劃、泉313電磁閥二次網(wǎng)回水管114變頻器補水泵215液位變送器除氧水箱2米1N 16電磁閥補水供水管117壓力變送器自來水供水管1.0Mpa118壓力變送器補水泵進出口管1.0Mpa219變頻器除氧水泵320電力參數(shù)米集除氧水泵ZT-2221電力參數(shù)米集循劃、泉ZT-2322電力參數(shù)米集'補水泵ZT-2223室外溫度變送 器室外墻壁上SWC /124電動門控制柜就地現(xiàn)場

25、指定安裝125電動門換熱器、供熱管等/31合計Rtyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy yyyyyyyy杭州懷恩科技有限公司有限公司無人值守換熱站方案太原邦意無人值守換熱站設(shè)計方案一、 引言 /集中供熱因具有節(jié)約能源和改善城市環(huán)境等方面的積極作用，而日益成為城市公用事業(yè)的一個重要組成部分， 是國家大力推廣的節(jié)能和環(huán)保措施。隨著我國的城市集中供熱規(guī)模也不斷擴大，科學的管理熱力管網(wǎng)具 有非常重大的經(jīng)濟和社會效益。根據(jù)用戶的具體要求，對于該供熱自控系統(tǒng)，既要根據(jù)室外溫度的變化調(diào)節(jié)二次側(cè)供水溫度，保證終端

26、熱用戶的室內(nèi)變化不超出某一范圍（18±2C,最低不低于16C）,這樣既保證終端熱用戶有一個舒適的生活、 工作環(huán)境，也可以最大限度地節(jié)約能源，同時也要實現(xiàn)在換熱站的無人值守的情況下中控室可以遠程調(diào)度每個熱力站的參數(shù)，保證整個熱網(wǎng)的熱力平衡，供熱系統(tǒng)可以安全可靠地運行。并初步實現(xiàn)熱網(wǎng)熱量的計量。二、系統(tǒng)組成/本系統(tǒng)由換熱站的自動控制系統(tǒng)、 各個換熱站與監(jiān)控中心之間的通訊系統(tǒng)、監(jiān)控中心管理系統(tǒng)三個部分構(gòu)成。（見系統(tǒng)構(gòu)成示意圖）換熱站PLC控制系統(tǒng)可獨立完成本地控制。各個換熱站利用通訊系統(tǒng)將現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心管理系統(tǒng)，同時接受監(jiān)控管理軟件進行的運行參數(shù)調(diào)整。各個換熱站與監(jiān)

27、控中心采天線天線操作員站工程師站用GPR隨訊方式。監(jiān)控中心管理系統(tǒng)安裝在中央調(diào)度室的工控機上，通過GPRSJ絡(luò)和下位的換熱站通訊模塊相連，完成換熱站運行水電動度力箱口調(diào)輸輸水溫節(jié)入入位度閥輸輸輸入入入入狀態(tài)輸入水泵電參數(shù)輸入循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制補水系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)控制除污器控制報警輸出其它控制水電熱量計動度力箱口 口調(diào)輸輸水溫溫節(jié)入入位度度閥輸輸輸輸入入入入,除污器差壓輸入狀態(tài)輸入水泵電參數(shù)輸入循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制補水系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)控制除污器控制報警輸出其它控制其它站點系統(tǒng)構(gòu)成示意圖與管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)交換， 既可以監(jiān)視各換熱站的運行情況，也可以調(diào)整太原邦意自動化工程有限公司

28、無人值守換熱站方案換熱站的運行狀態(tài)。三、無人職守換熱站的自動控制系統(tǒng)換熱站由水-水換熱器組成的換熱系統(tǒng)、循環(huán)水泵組成的循環(huán)水系統(tǒng)、補水泵組成的補水系統(tǒng)來構(gòu)成。在控制過程中，需要采集大量的物理量， 如壓力、溫度、流量等模擬量參數(shù)，通過 PLC控制器對這些參數(shù)進行實 時采集和處理。換熱站PLC控制系統(tǒng)對一次網(wǎng)的電動調(diào)節(jié)閥、/二次網(wǎng)的 循環(huán)系統(tǒng)、補水系統(tǒng)等控制對象實施自動控制，即實現(xiàn)換熱站系統(tǒng)的全 自動控制。無人值守換熱站的自動控制系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)采集、自動控制、參數(shù)存 儲、實時通訊、故障報警等功能。可獨立完成本地控制，也可受控于監(jiān) 控中心。1、換熱站數(shù)據(jù)采集將站內(nèi)的溫度、壓力、流量、水箱水位、電動

29、調(diào)節(jié)閥狀態(tài)、補水泵的啟 停狀態(tài)、循環(huán)泵電流、電壓、報警等參數(shù)采集、顯示并上傳監(jiān)控中心。換熱站監(jiān)控參數(shù)包括：室外溫度一次網(wǎng)的供/回水壓力、溫度一次網(wǎng)的流量、熱量、累積流量、累積熱量一次網(wǎng)除污器差壓二次網(wǎng)供/回水溫度、壓力補水流量、累計流量水箱液位循環(huán)泵電壓、 電流、功率、頻率； /補水泵電壓、 電流、功率、頻率；一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥閥門開度；二次網(wǎng)回水泄壓電磁閥狀態(tài)；補水電磁閥狀態(tài)；補水流量/自來水壓力太原邦意自動化工程有限公司無人值守換熱站方案自來水流量循環(huán)水泵和補水泵的啟停及運行狀態(tài)等；運行參數(shù)的越限報警；a二次側(cè)供水壓力過高b二次側(cè)供水溫度過高c二次側(cè)回水壓力過低d二次側(cè)回水壓力過高e水箱水位

30、超高、超低 f循環(huán)泵電流高報警g循環(huán)泵缺相報警h停電報警/i自來水停水報警/2、換熱站系統(tǒng)控制換熱站的調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用 PID調(diào)節(jié)控制，通過設(shè)定運行參數(shù)，, 控制一次網(wǎng) 電動調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)調(diào)節(jié)過程，保證用戶室內(nèi)溫度達到規(guī)定；完成 循環(huán)水泵進行自動控制，補水泵進行自動控制；水箱水位自動控制；系 統(tǒng)停電控制；停水控制。對其故障實現(xiàn)實時報警和連鎖啟停切換控制。具體調(diào)節(jié)控制單元如下：換熱器二次供水溫度調(diào)節(jié)控制回路根據(jù)本地的氣候條件以及供熱對象的特性， 給出一條室外溫度與二次供水、回平均溫度之間的對應(yīng)曲線。 控制器通過這條曲線根據(jù)室外溫度傳 感器測量的室外溫度，通過控制換熱器一次高溫水管網(wǎng)出口電動調(diào)節(jié)

31、閥，實現(xiàn)換熱器二次側(cè)熱水出口溫度的自動控制。滿足用戶室溫要求。 /除污器控制根據(jù)除污器前后壓力差，自動調(diào)節(jié)控制除污閥門，保證正常工作。循環(huán)泵控制原設(shè)計為循環(huán)泵+調(diào)節(jié)閥控制二次測進出口壓差的設(shè)計方案，我們認為不利于節(jié)能的目的，因此最好采用變頻控制方案。 變頻循環(huán)泵控制二次網(wǎng)可3原邦意自動化工程有限公司無人值守換熱站方案實現(xiàn)：(1)在自動狀態(tài)下，根據(jù)實際供熱情況是實現(xiàn)循環(huán)泵的開太臺數(shù);(2)變頻循環(huán)泵變頻調(diào)速使二次側(cè)進出口壓差處于恒定；(3)若二次側(cè)回水壓力低于預(yù)設(shè)的回水壓力下限值，循環(huán)泵自動減速運行；若二次側(cè)回水壓力高于預(yù)設(shè)的回水壓力上限值，循環(huán)泵將自動提速運行；(4)控制回路在手動狀態(tài)下，操作

32、員可以通過控制柜上的按鈕進行啟/停、力口/減速控制。/補水調(diào)節(jié)控制回路通過二次管網(wǎng)回水壓力控制變頻補水泵的開啟、調(diào)節(jié)和停止。實現(xiàn)二次回水壓力的定壓自動控制。(1)控制系統(tǒng)在自動狀態(tài)下，變頻補水泵要使二次側(cè)回水壓力處于恒定；(2)當二次側(cè)回水壓力低于回水壓力下限值時八補水泵自動啟動，當二次側(cè)回水壓力高于回水壓力上限值時，補水泵停止(補水箱水位條件要滿足)；(3)控制回路在手動狀態(tài)下，操作員可以通過控制柜上的按鈕進行啟' / 停、力口/減速控制。當二次網(wǎng)由于意外原因造成回水壓力過高時，則開啟回水壓力電磁閥。補水水箱控制補水水箱底部側(cè)面安裝一臺液位變送器，用于測量水箱水位。水箱進水 管道上安

33、裝一臺電磁閥，用于水箱補水。當水箱水位低于設(shè)定值時開啟一 電磁閥，當水箱水位高于設(shè)定值時關(guān)閉電磁閥。當水箱水位超高時向中心站報警。當水箱水位超低向中心站報警。自來水停水控制當自來水停水時，系統(tǒng)停運。其控制方式為首先回水壓力低時，起動補 水泵，當水箱水位超低時，同時自來水無壓力，即判斷為自來水停水。 此時，停補水泵。當回水壓力過低時，停一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥、隨后停循 環(huán)泵。4太原邦意自動化工程有限公司無人值守換熱站方案/系統(tǒng)停電控制PLC控制系統(tǒng)柜內(nèi)安裝一臺 UPS&用電源。當PLC檢測到系統(tǒng)突然停電 時，關(guān)閉一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥、補水電動調(diào)節(jié)閥。循環(huán)泵異常控制循環(huán)泵異常停運時，PLC控制系統(tǒng)關(guān)

34、閉一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥。同時，維持 補水系統(tǒng)自動運行。一次網(wǎng)停水控制當中心接到熱力公司停止供水命令后， 對于短時停水由中心站控制關(guān)閉 一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥；對于長時間停汽時，除關(guān)閉一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥外，同時關(guān)閉循環(huán)泵，但不停補水系統(tǒng)，維持管網(wǎng)壓力?？刂魄袚Q無人值守換熱站設(shè)計運行方式是全自動運行，當控制系統(tǒng)或設(shè)備或需要時，其控制方式可切換為手動運行方式。(1)手動調(diào)節(jié)一次管網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥和補水箱電動調(diào)節(jié)閥；(2)手動控制循環(huán)泵和補水泵啟、停，增、減泵的轉(zhuǎn)速；(3)除污器手動控制。3、換熱站設(shè)備組成換熱站設(shè)備由PLC控制柜、現(xiàn)場儀表、執(zhí)行機構(gòu)、二次顯示儀表及GPRS DTU等組成。a) PLC控制器西門子PL

35、C控制器具有高可靠性和高穩(wěn)定性。 該系統(tǒng)由CPU莫塊、模擬量輸入模塊、顯示模塊、+24V電源和控制箱等組成。b)溫度變送器溫度變送器分室外溫度變送器、工藝管道溫度變送器。室外溫度變送器：測量范圍-50C至+50 C；感溫元件Pt100;電源電J 壓24VDC俞出彳t號4-20mA工藝管道溫度變送器：測量范圍 0c至+500 C；感溫元件Pt100;電源電壓24VDC俞出彳t號4-20mA太原邦意自動化工程有限公司無人值守換熱站方案c）壓力變送器/壓力量程1.0 MPa （1.6 MPa）、精度等級優(yōu)于10.5級；工作電壓24VDC輸出信號4-20mAd）液位變送器量程2米、精度等級優(yōu)于0.2級

36、；工作電壓24VDC俞出彳t號4-20mAe）電動調(diào)節(jié)閥換熱站作為量調(diào)（或質(zhì)調(diào)）用的電動調(diào)節(jié)閥其重要性毋庸置疑，能否達 到用戶滿意的調(diào)節(jié)效果及節(jié)能降耗效果，電動調(diào)節(jié)閥的選用至關(guān)重要。選用電子式電動調(diào)節(jié)閥，供電電壓為220VAC輸入420mA反饋420mA同時電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)具有以下幾個特點：精度高：調(diào)節(jié)閥電動執(zhí)行機構(gòu)可以具有定位精度在1犯上。可靠性高：電動調(diào)節(jié)閥長期無故障運行是保證供熱系統(tǒng)可靠運行的關(guān)/鍵?？箟翰钅芰姡翰荒艹霈F(xiàn)前后壓差較大時會出現(xiàn)無法開啟或會出現(xiàn)較大的振動。調(diào)節(jié)性能好：調(diào)節(jié)閥可調(diào)量程比為/1 ： 50以上，方能滿足用戶的供熱需求。泄露量?。盒孤┝繎?yīng)滿足10-510-6。體積小性價比高/引進國外先進技術(shù)，