供热工程第四版集中供热系统自动化

1、第十七章 集中供热系统自动化 供热工程第四版集中供热系统自动化第1页 概述 集中供热系统自动化目标1.利于及时地了解并掌握热源、热网参数与运行工况。2.利于节能降耗。3.利于实现减员增效。4.利于及时发觉故障，确保供热安全。5.利于建立运行档案，形成企业信息，实现量化管理。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第2页17-1 集中供热系统自动化组成一、集中供热系统自动化 能够依据供热系统组成将集中供热系统自控分为热源部分，管网及中继泵站，热力子站部分。这几部分并不是在孤立地运行，而是相互结合组成联动系统，它包含一个调度中心，通信网络平台，热力子站控制系统。1、调度中心普通

2、包含计算机及网络通信设备，计算机包含操作员站、网络公布服务器、数据库服务器。网络通信设备包含交换机、防火墙、路由器等。2、通信网络平台是连接调度中心和子站控制系统桥梁，通讯网络选择主要依据当地域实际情况，考虑通讯距离，施工难度，早期投入成本，以后运行成本等，选取一个切合实际通讯网络。3、热力子站控制系统包含热力站控制器、管网数据控制器、中继站控制器、热源控制器、热计量控制器。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第3页17-1 集中供热系统自动化组成二、集中供热系统热计量 集中供热系统热计量依据用户不一样可分为热用户计量、热力站计量及热源出口（或首站）计量。依据计量层次可

3、分为内部管理型与贸易计量型。对于前者可采取各种准确适宜热计量装置；而后者需经当地或上级法定技术监督部门认定，且必须是贸易双方认可计量装置，从而便于处理因贸易而产生各种纠纷。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第4页17-2 热力站自控 热力站自控首要目标就是使各个热力站按所需得到热量，并将其合理地以流体流量形式分配出去。依据热力站换热特点，本节分别对单纯换热热力站（简称换热站），首站换热站，冷、热及生活热水换热站及泵站自控系统分别作简单介绍。一、换热站自控部分 换热站自控系统主要由数据采集控制部分、循环水泵控制部分、补水定压控制部分、通讯部分等组成，经过热工检测仪表测量

4、一次网二次网温度压力流量等信号按自控系统中预先设定控制算法及控制方式完成对一次网调整阀、循环泵及补水泵控制，以到达换热站安全可靠经济运行。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第5页17-2 热力站自控（一）换热站监控参数采集换热站详细采集参数以下： 1.一次网供、回水温度、压力、流量（热量）； 2.二次网供、回水温度、压力、流量；3.一次网供水电动调整阀；4.循环水泵、补水泵开启、停顿、运行状态；5.循环泵、补水泵频率控制与反馈；6.补水箱液位；7.室外温度；8.耗水量、电量及热量计量参数。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第6页17-2 热力

5、站自控（二）换热站调整方式与控制策略 1.换热站调整方式 （1）质调整 （2）量调整 （3）分阶段质调与量调相结合 2.控制策略 （1）热负荷预测策略 （2）室外温度选取 （3）供水温度曲线生成 （4）前馈含糊PID控制策略 （5）参数自整定含糊PID控制 第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第7页17-2 热力站自控（三）换热站控制器（RTU）组成类型 换热站控制器RTU 是Remote Terminal Unit 缩写，我们在下面简称RTU。1.换热站RTU组成份类2.循环水控制系统组成 3.补水泵控制系统组成4.热力站水、电、热计量系统组成第十七章 集中供热系统自

6、动化供热工程第四版集中供热系统自动化第8页17-2 热力站自控（二）首站自控部分 首站是设在热源出口换热站，来自热源蒸汽将热网回水加热后，供给网上用户使用，蒸汽凝水可返回到热源循环使用或作为热网补水。首站自控系统在选择时要考虑以下几个方面情况： 1.热网负荷调整2.热网流量控制3.首站安全性 第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第9页17-2 热力站自控 一.监控及上传主要参数以下： 1.蒸汽管网压力、温度、流量； 2.凝结水压力、温度、流量； 3.热水管网供回压力、温度、流量； 4.汽水换热器水位，出口凝结水温度； 5.电动调整阀控制及反馈信号； 6.循环泵电机工作频

7、率及运行状态； 7.补水泵电机工作频率及运行状态； 8.凝结水泵电机工作频率及运行状态； 9.热量计量参数。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第10页17-2 热力站自控二.几个主要参数调整与控制 1.供水温度调整 2.循环泵变频调整变频 3.汽水换热器水位控制汽水第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第11页17-2 热力站自控（三）冷、热水及生活热水站控制 热水及生活热水站主要是提供采暖、生活热水、空调制冷热力站。这种供热方式可应用于长江中、下游流域一带，因为冬季有几个月严寒期，需要采暖设备供暖；夏天又非常酷热，采取集中空调制冷站模式制冷，既

8、环境保护又节约能源，前景非常良好，近几年一些城市正在主动推行采取。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第12页17-2 热力站自控（四）泵站控制 热网上泵站主要有两类：一类是加压泵站，经过加压，仅改变热网中热媒水力工况，而热力工况不发生改变；另一类是混水泵站，热媒水力与热力工况均发生改变。 一.加压泵站 供热系统上循环泵是为热网上热媒提供循环动力装置，普通设在热源处。管线太长时，为降低热网压力需设置加压泵站。加压泵站按设置位置可分为中继泵站（供水加压泵站、回水加压泵站）和末端加压泵站。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第13页17-2 热力站自

9、控泵站主要监测参数： 1.泵站进、出口母管压力、温度及流量； 2.除污器前后压力，旁通阀阀位及开关状态； 3.每台水泵吸进口和出口压力； 4.泵站进口或出口母管旁通阀阀位及开关状态； 5.泵电动机工作状态，变频器运行频率及电机电流值。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第14页17-2 热力站自控二.混水泵站 管网中一级管网、二级管网水力工况是相互独立，互不干扰。混水站使一级网、二级网水力工况相互关联。泵站主要监测参数： 1.泵站一、二级网进、出口压力、温度及流量； 2.泵站一级网供水电动调整阀阀位及开关状态； 3.泵站二级网回水电动调整阀阀位及开关状态； 4.混水泵电

10、动机工作状态，变频器运行频率及电机电流值。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第15页17- 3 锅炉房自动监测与控制 锅炉房设备众多，调整与控制要求也最为复杂。锅炉房生产热媒为蒸汽或高温热水，本节以蒸汽锅炉房为例，对其自控系统进行介绍。以水为热媒锅炉房自控能够以此作为参考。一、锅炉房热工监测 锅炉主要监测点，书中表17-2中为锅炉房普通经常需要监测热工参数二、锅炉控制锅炉是一个多参数、多变量复杂调整对象。下面就仅以蒸汽锅炉为例进行讲述。在工程上常把锅炉控制做简化处理，划分为几个系统进行调整，主要分为三部分：第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第16页17- 3 锅炉房自动监测与控制1.汽包水位控制系统，被调量是汽包水位，调整量是给水流量。它主要是考虑汽包内物料平衡，使给水量适应锅炉蒸发量，维持汽包中水位在工艺范围内。2.燃烧系统控制，使燃料燃烧所产生能量适应锅炉负荷需要。蒸汽锅炉其基本任务是使燃料燃烧所产生热量能满足蒸汽热负荷需要。蒸汽母管压力是锅炉供汽量与蒸汽负荷所需能量是否得到满足指标。 3.辅助设备调整系统，这部分控制多为简单控制系统。对于蒸汽锅炉有过热蒸汽调整系统、热力除氧器压力和温度调整系统，热水锅炉有补水压力调整系统等。第十七章 集中供热系统自动化供热工程第四版集中供热系统自动化第17页17- 3 锅炉房自动监测与控