换热站节能变频调控系统控制方案

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换热站运行调节方案

换热站运行调节方案

换热站运行调节方案1. 引言换热站是指将不同系统之间的热能传递的装置,它在城市集中供热系统中起着至关重要的作用。

为了确保换热站的正常运行和高效能利用,需要一个合理的运行调节方案。

本文将介绍换热站的运行调节方案,包括运行模式、温度控制、热量平衡等方面的内容。

2. 运行模式换热站的运行模式一般分为四种:手动模式、时间控制模式、温度控制模式和负荷控制模式。

2.1 手动模式手动模式是指运行人员根据实际情况手动控制换热站的运行状态和参数。

这种模式需要人员实时参与,具有较高的灵活性和可操作性。

但是,由于人为因素的存在,容易造成不稳定和误操作。

2.2 时间控制模式时间控制模式是指换热站定时进行开启和关闭。

通过预设的时间表,可以在不同时间段开启和关闭换热站,以适应不同的供热需求。

这种模式适用于供热负荷变化较小、规律性强的情况。

2.3 温度控制模式温度控制模式是通过控制供水温度和回水温度来调节换热站的运行。

根据供热系统的负荷需求,及时调整水温,以确保系统的稳定和高效运行。

2.4 负荷控制模式负荷控制模式是根据换热站的实际热负荷情况来调节系统的运行。

通过负荷计量和传感器监测,及时调整换热站的运行状态,以达到最佳的供热效果。

3. 温度控制换热站的温度控制是整个系统运行调节中至关重要的一部分。

合理控制供水温度和回水温度,有助于提高换热站的热效率和节能效果。

3.1 供水温度控制供水温度的控制应根据当前的室外温度和用户需求进行调节。

在寒冷的冬季,应提高供水温度以满足用户的取暖需求;而在温暖的季节,可以适当降低供水温度以节省能源。

同时,供水温度应在合适的范围内波动,以保证稳定的供热效果。

3.2 回水温度控制回水温度的控制主要是通过控制循环泵的流量来实现。

循环泵的流量应根据实际热负荷情况进行调节,以保持合适的回水温度。

过高的回水温度会影响热效率,而过低的回水温度则可能影响用户的舒适感。

4. 热量平衡热量平衡是指换热站在供热过程中需要保持能量的平衡,以确保供热系统的稳定运行。

换热站控制方案

换热站控制方案

换热站控制方案1. 引言换热站是工业生产或居民小区中用于供热和供冷的重要设施。

其功能是将不同系统之间的热媒传递给不同的用户,以满足其热能需求。

为了提高能效和系统的稳定性,采用合适的换热站控制方案是至关重要的。

本文将介绍一种换热站控制方案,以实现高效、稳定和可靠的供热和供冷系统运行。

2. 控制策略针对换热站的控制,以下是一些常用的控制策略:2.1 温度控制策略换热站的主要任务是向用户提供热媒,并控制不同用户之间的供热或供冷温度。

温度控制策略包括以下几种:•定温差控制:通过控制供回水之间的温度差来调节用户的供热或供冷温度。

一般情况下,供回水温度差不宜过大,否则会造成能量浪费或用户不满。

•区域温度平衡控制:根据不同用户的热负荷和室温,进行动态调节热媒流量,以实现不同区域的温度平衡。

2.2 流量控制策略流量控制是换热站运行的关键,对系统能效和稳定性都有重要影响。

常见的流量控制策略有:•常规流量控制:根据用户的热负荷需求,通过阀门的调节来控制流量。

这种控制方式简单、易实施,但能效较低且稳定性较差。

•变频流量控制:通过变频器调节泵的转速,根据用户的需求动态调整流量。

这种控制方式能有效提高能效和系统稳定性。

2.3 压力控制策略换热站的正常运行需要保持合适的流体压力。

以下是一些常见的压力控制策略:•固定压力差控制:通过设置进口和出口之间的压力差,控制流体的流动。

这种控制方式简单可靠,但可能会导致流量变化较大,影响能效。

•压力稳定控制:通过采用压力稳定器或压力传感器,实时监测和调整流体的压力,以保持压力在一定范围内。

3. 控制方案配置根据实际系统的需求和性能要求,可以灵活配置不同的控制方案。

以下是一个典型的换热站控制方案配置示例:•温度控制策略:采用定温差控制和区域温度平衡控制相结合的方式,以实现精确的温度控制和能源节约。

•流量控制策略:采用变频流量控制方式,通过调整泵的转速,根据用户的需求动态控制流量,以提高能效和系统稳定性。

换热站控制系统设计

换热站控制系统设计

换热站控制系统设计引言:换热站是工业和居民建筑中必不可少的一部分,用于供暖、制冷和热水供应。

换热站控制系统是确保换热站运行稳定和高效的关键。

本论文将讨论换热站控制系统的设计和实施。

一、需求分析:首先,我们需要对换热站的需求进行分析。

根据不同的应用场景和需求,需要确定换热站的供热、制冷和热水供应的需求量以及温度要求。

还需要考虑换热站的稳定性和可靠性,以及节能和环保要求。

二、系统架构设计:1.监控模块:监控模块用于监测换热站的运行状态和参数。

这包括温度和压力传感器用于测量供热/制冷水和热水的温度和压力。

流量计用于测量流体的流量。

还可以使用液位传感器来监测储水罐中的水位。

这些传感器将数据传输给控制模块进行处理。

2.控制模块:控制模块负责处理监测模块传输的数据,并相应地控制换热站的运行。

首先,需要一个温度和压力的控制算法来确保供热/制冷和热水的温度和压力满足要求。

其次,需要一个流量控制算法来确保流体的流量控制在合理的范围内。

此外,还需要一个液位控制算法来保证储水罐的水位稳定。

3.执行模块:执行模块用于执行控制模块的指令。

这包括控制阀门、泵和调节阀等设备。

这些设备将根据控制模块传输的指令来控制换热站的运行。

三、设计和选择控制算法:为了确保换热站的高效和稳定运行,需要设计和选择相应的控制算法。

根据具体的需求,可以选择PID控制、模糊控制或模型预测控制等控制算法。

通过模拟和实验,可以评估和优化控制算法的性能,并确定最佳的控制策略。

四、设计安全措施:五、实施和测试:设计和开发完成后,换热站控制系统需要进行实施和测试。

在实施过程中,需要确保系统的正常运行和与其他系统的兼容性。

通过实验和测试,可以验证系统的性能和稳定性,并进行必要的调整和优化。

结论:本论文主要讨论了换热站控制系统的设计和实施。

通过系统架构设计、控制算法选择和一系列的实施和测试,可以确保换热站的高效、稳定和安全运行。

在未来的研究中,可以进一步探索新的控制算法和技术,以提高换热站的性能和能效。

换热站节能控制系统

换热站节能控制系统

换热站节能控制系统换热站是连接热源和热用户的重要环节,在整个供热系统中起着举足轻重的作用,热水管网又分为,一次网和二次网,一次网是指连接于城市热源管网和换热站之间的管网,二次网是指连接于换热站与热用户之间的管网,换热站主要是指连接于一次网和二次网,并装有与用户连接的相关设备、仪表和控制设备的机房。

根据规模和设置地点不同,换热站又可分为首站、区域换热站、集中换热站和用户换热站。

而且绝大多数换热站为了考虑供暖面积的扩容,设备的数量和容量都设计的留有一定余量,并且如果这些换热站的循环泵和补水泵采用人工开、关阀门控制流量,由于管路的阻力增大,必将造成电能浪费。

因此换热站的控制系统节能设计与应用是换热站建设和改造的重点工作之一。

一、换热站的重要组成部分换热站以及热水管网是连接热源与热用户的一个极为重要的环节。

在整个供热系统之中扮演着十分重要的角色。

热水管网有可以分为一次网与二次网,前者主要是指连接于城市管网与换热站之间的管网;后者则指的是连接于换热站与热用户间的管网。

所谓换热站指的是连接于一次网与二次网且装有与用户连接的相关设备、仪表以及控制设备的机房。

二、节能控制系统产品功能特征分析对于节能控制系统产品而言,其主要包括如下几个方面的功能特征:1、节能控制系统的主要用途:换热站节能系统具有较多优点,包括:高效节能、智能化以及自动化等,且其用途十分广泛,如同热力公司热网控制、工厂、机关以及住宅小区等商业用建筑的供热采暖、生活用热水、空调等;各种需要换热场所;各类换热站的新建、改建以及扩建工程的配套设施等。

2、节能控制系统的主要特征:换热站设计理念十分先进,不仅会节省基建投资成本,而且还会使得安装维护便捷。

实现系统的自动化控制,使得自动化以及智能化程度提高,便于操作。

可实现无人值守、自动显示,也可以实现远程通信操作,且经过计算机网路进行全程的监控,与此同时,自动化控制以及人工操作可进行互相切换。

该智能控制装置具有自动控制、气候补偿以及节能舒适等方面的特征,是当前智能建筑采暖供热的一个理想选择。

换热站运行技术方案

换热站运行技术方案

换热站运行技术方案一、换热站节能及自动控制系统工作原理:1、工作原理:GDHR供热机组控制器通过监测室外温度、一次侧、二次侧管网的压力、温度、流量以及电流、电压、电量等参数,控制一次侧调节阀开度,二次侧循环泵、补水泵转速和运行泵数量等,达到集中供热良好品质的社会效果与热力站低成本运行、经济运行的目的。

2、功能特点:恒定二次供水温度:通过调节一次管网回水调节阀门开度,恒定二次供水温度。

恒定二次回水压力:变频定压补水,保证热网水利平衡。

恒定二次供回水压差:变流量供热,降低热网输送成本。

室外温度补偿:外界热能可被利用时,自动调低二次供水温度,节省热费。

流量限定功能:节省热力站一次侧进口的自立式流量调节阀。

回水温差限制:热力站始终保持在所需最低回水温度下运行。

经济优化运行:根据热费电费成本,热力站低成本优化运行。

系统扩展功能:模入、模出点数可根据用户需要扩展。

通讯功能:通过电话网或电台进行数据远传。

供热参数记录:自动采集并存储供热参数,便于运行分析与热网平衡调整。

3、主要控置参数:温度曲线(时间段修正后):根据室外温度计算出二次供水温度的设定值,调节阀门。

二次供回水压差设定:调节循环泵,使实际压差恒定为设定值。

补水压力下限:补水电磁阀补水时启动补水的二次供水压力;变频器控制补水时需要调节补水泵转速,使实际压力恒定为设定值。

补水压力上限:补水电磁阀补水时,停止补水的二次供水压力值。

低压保护:需要停止系统的超低压设置值,设置为0不起作用(开始注水时设置)。

泄压压力:二次供水压力过高,需要泄压的压力设置值。

4、设备功能:恒定二次供水温度:根据设定好的室外温度与二次温度曲线的设定值的关系调节阀门使二次供水温度接近于它的设定值。

恒定二次回水压力:变频定压补水,保证热网水利平衡。

恒定二次供回水压差(DRT功能):变流量供热,降低热网传输成本。

时间段对温度曲线的补偿:利用人们不同时间段对温度的要求的不同,自动根据设定值调节温度曲线,达到节省热费的作用。

热力换热站能量控制与调节系统探讨

热力换热站能量控制与调节系统探讨

热力换热站能量控制与调节系统探讨
热力换热站是工业生产中常见的一种设备,它通过换热器将高温的介质换热给低温的
介质,从而达到能量的传递和利用。

在这个过程中,如何进行能量的控制和调节是非常重
要的,不仅涉及到生产过程中能源的有效利用,还关乎到设备的运行效率和安全。

热力换
热站能量控制与调节系统的设计与应用显得尤为重要。

热力换热站能量控制与调节系统的设计首先需要考虑到的是能量的传递和利用效率。

换热站通常包括换热器、泵、阀门、控制器等组件,这些组件需要进行协调和配合,才能
够实现能量的有效传递和利用。

而能量的控制与调节系统则需要通过设备的监测和控制,
来确保能量传递过程中的稳定和高效。

在这个过程中,自动控制技术起到了至关重要的作用,它可以通过传感器、执行器和控制器等设备来实现对换热站的自动监测和调节,提高
了生产过程的自动化和智能化水平。

除了控制阀和泵,换热器在热力换热站能量控制与调节系统中也起着非常重要的作用。

换热器的设计和选型需要考虑到介质的性质、换热面积的大小、传热系数等因素,以及换
热器的运行效率和可靠性。

通过现代化的换热器设计和控制技术,可以实现对换热器的自
动监测和调节,提高了系统的换热效率和能量利用率。

热力换热站能量控制与调节系统的设计与应用在工业生产中具有非常重要的意义。


可以实现对能量传递过程的稳定和高效控制,提高了工业生产过程的效率和安全性。

随着
自动控制技术和现代化设备的不断发展和应用,热力换热站能量控制与调节系统也将不断
得到改进和提高,为工业生产提供更加可靠和高效的能源支持。

换热站控制策略

换热站控制策略

常用控制策略(1)换热机组具有气候补偿和恒温供水功能,即根据气候的变化自动调节供热量,应用可编程控制器(PLC),根据室外温度的变化和当地热负荷曲线,决定二次侧的供水温度和补偿漂移量。

二次侧供水温度的实测值和设定值相比较后,并进行PID调节,控制器输出信号至电动调节阀,调节电动调节阀的开度,从而改变一次侧的流量,实现二次侧供水温度的质调节和一次侧流量的量调节。

供水温度和补偿漂移量可由中央监控系统进行远程设定。

(2)自动补水补水泵是由安装在二次侧回水管路上的压力传感器测得的压力信号,与控制器二次回水压力设定值比较后输出一个控制信号控制器,由控制器控制补水泵的开启,从而实现二次网回水自动补给。

回水压力设定值可由中央监控系统进行远程设定。

(3)自动卸压功能: 当二次侧供水压力高于供水设定值高限时,开启泄水电磁阀,同时配安全阀,以便双保险。

泄水电磁阀开启压力设定值可由中央监控系统进行远程设定。

(4)二次侧循环水泵控制,实现供水压力和回水压力差值控制,保证系统最不利点的供回水压差,从而保证最不利点正常供暖。

压差设定值可由中央监控系统进行远程设定。

(5)二次侧循环水网防汽化保护。

即二次网循环泵停止,电动调节阀关闭并且停电后电动调节阀关闭。

(6)开机自检功能:二次侧回水压力设定具有一个超低限保护值(在控制器操作面板上可以调整此值),当二次侧压力没有达到此值时,不能启动循环泵而只能开启补水系统补水,待达到设定值后方可启动循环泵。

(7)顺序启动及泵阀联锁:双板双泵两套水循环系统换热站,当热负荷不足时,只运行一套系统,当第一套系统的循环水泵发生故障时,应自动启动第二套系统的循环水泵。

换热站循环水泵运行后电动调节阀才自动开启;当正在运行的循环水泵发生故障时,输出报警信号,循环泵停机,电动调节阀关闭。

(8)来电自启满足无人值守功能:板式换热机组在送电后,控制器工作,站自检后自动按顺序启动。

(9)失压保护:二次侧回水压力低于超低限设定值时,自动停止循环泵运行,并关闭电动调节阀,自动补水系统投入运行,开始补水。

换热站控制系统设计

换热站控制系统设计

换热站控制系统设计1.引言换热站是供热系统中的重要部分,负责对热能进行集中供应和分配。

为了实现高效、稳定的供热过程,需要一个可靠的换热站控制系统来监测和控制热网的运行。

本文将介绍一种换热站控制系统的设计方案。

2.系统需求分析在设计换热站控制系统之前,我们需要对系统的需求进行分析。

主要的需求如下:2.1热能监测系统需要能够实时监测换热站的热网温度、流量和压力等参数,以便及时发现问题并进行调整。

2.2控制功能系统需要能够对换热站的设备进行自动控制,包括启停设备、调节温度和流量等。

2.3故障报警系统需要能够监测热网中的故障,并及时向操作人员发出警报,以便及时处理故障。

2.4数据记录与分析系统需要能够记录并存储换热站的运行数据,以便后续进行数据分析和故障排查。

3.系统设计方案基于上述需求,我们设计了以下的换热站控制系统方案:3.1硬件组成系统的硬件组成包括传感器、执行器、控制器和操作终端。

传感器负责实时监测热网的温度、流量和压力等参数,并将数据传输给控制器。

执行器负责根据控制指令进行设备的启停以及温度和流量的调节。

控制器负责接收传感器的数据,并进行数据处理和控制指令的生成。

操作终端用于操作和监控整个系统。

3.2控制策略系统采用分层控制策略,分为上位机控制和下位机控制。

上位机负责监控整个系统的运行状态,接收传感器数据并进行数据分析、故障排查和故障报警。

下位机负责控制设备的启停和温度、流量的调节,根据上位机发出的控制指令进行相应的操作。

3.3软件开发软件开发包括上位机软件和下位机软件的开发。

上位机软件主要负责数据分析、故障排查和故障报警等功能。

下位机软件主要负责控制设备和接收上位机发出的控制指令。

4.系统实施系统的实施包括硬件设备的安装、软件的开发和系统的调试。

硬件设备的安装需要按照设计方案进行,确保传感器和执行器的正确连接。

软件开发需要根据需求进行,编写相应的代码并进行测试。

系统调试需要将硬件和软件进行整体联调,确保系统的稳定性和可靠性。

换热站的变频调速控制系统

换热站的变频调速控制系统

换热站的变频调速控制系统1 概述为节省能源,减少城市污染,在冬季,充分利用火力发电厂蒸汽轮机发电后的余热,可对北方城市集中供热。

这种供热的过程是,从发电厂送出来的热水,到城市中的换热站经过热交换器后,一次供水热水温度从90 益左右,下降到60 益左右,然后再流回发电厂。

送到城市居民家中的热水,流过各用户的热交换器,在热交换器中进行热交换,然后流回换热站,进入换热站热交换器的二次回水温度有50 益左右,二次供水温度60 益左右。

陕西宝鸡有许多这样的换热站,大部分换热站设备比较简单,一般由数台热交换器,几台泵组成的循环泵组和一台补水泵构成。

而这些换热站的循环泵和补水泵因为采用人工开、关阀门控制流量,所以使管路的阻尼增大,从而造成电能浪费。

随着变频技术的发展,采用变频器对老旧换热站进行技术改造,实现自动控制已经被越来越多的供暖中心所接受。

2 换热站的变频调速控制陕西宝鸡一换热站由4 台热交换器,4 台37 kW 的管道泵组成的循环泵组,1 台3.7 kW 的补水泵组成。

陕西宝鸡热力公司在2003 年至2004 年对换热站实施了自动化改造,循环泵和补水泵用变频调节,整个供热系统用计算机进行监控,实现了换热站无人值守。

2.1 补水泵变频调速控制供热时,热水通过循环泵在供热系统中运行,管道、阀门的泄漏会引起循环水的水压降低,如不及时补水,会造成供热系统运行不正常。

补水泵的变频泵补水方式比较简单,设定系统内热水的水压为0.4 MPa,将压力变送器安装在回水主管上,管网上压力的变化经压力变送器变换为4 耀20 mA 的信号反馈到变频器的PI 调节器的输入端。

变频器的给定值设置为4 kg。

当供热系统的压力低于4 kg 时,变频器的输出频率上升开始补水;达到4 kg 时,反馈信号与给定信号基本相等,变频器输出频率下降停止补水。

本例选用1 台森兰变频器BT12S3.7kW,压力变送器选用森纳斯。

换热站运行调节方案

换热站运行调节方案

换热站运行调节方案一、背景介绍换热站是城市供热系统中的重要环节,它负责将热能从热源输送到用户,通过换热站可以实现热量的平衡和调节。

换热站的运行调节方案直接关系到供热系统的稳定性、能效和运行成本。

本文将介绍换热站运行调节方案的设计原则、主要内容和实施方法。

二、设计原则换热站运行调节方案的设计应遵循以下原则:1. 稳定性原则调节方案应确保换热站在不同工况下具有良好的稳定性,能够保持热网供热平稳、可靠。

2. 能效优先原则调节方案应将节能作为首要目标,通过优化换热站的运行方式、减少能源损耗,提高整体能效。

3. 灵活性原则调节方案应具备一定的灵活性,能够适应不同的工况变化和用户需求。

4. 安全性原则调节方案应确保换热站运行过程中的安全性,避免发生事故和损坏设备。

5. 经济性原则调节方案应综合考虑投资成本和运行成本,使得换热站的运行费用得到最优化。

三、主要内容换热站运行调节方案包括以下主要内容:1. 运行模式选择根据供热系统的实际情况和用户需求,选择合适的运行模式,包括常规运行模式、节能运行模式和紧急运行模式等。

2. 温度调节策略根据换热站的热负荷变化和用户需求,制定温度调节策略,包括供水温度控制、回水温度控制和换热站排气温度控制等。

3. 流量调节策略根据热负荷变化和供热系统的稳定性要求,制定流量调节策略,包括分区调节、单机调节和整体调节等。

4. 运行参数监测与调整对换热站的运行参数进行监测和调整,包括供水温度、回水温度、热负荷和流量等参数的监测和调整,以保证系统的稳定和节能。

5. 运行记录与分析对换热站的运行记录进行整理和分析,以便于对调节方案的有效性进行评估和改进。

四、实施方法实施换热站运行调节方案的方法如下:1. 制定方案根据换热站的实际情况和设计要求,制定运行调节方案,包括选择运行模式、制定温度调节策略和流量调节策略等。

2. 安装调节设备根据调节方案的要求,安装相应的调节设备,包括温度传感器、流量计和控制阀等。

热力换热站能量控制与调节系统探讨

热力换热站能量控制与调节系统探讨

热力换热站能量控制与调节系统探讨热力换热站是用于城市供暖和集中供热系统中的重要设施,能够将热能从热源输送到用户端。

对于换热站,能耗控制与调节是至关重要的,对于其运行效率、安全性以及经济性都有着直接的影响。

为了实现热力换热站的能耗控制与调节,需要采用相应的控制与调节系统。

这些系统通常由传感器、执行器、控制器和人机接口等组成。

其中,传感器可以实现数据的采集和传输,执行器能够将控制信号转换成物理动作,控制器则是系统的中枢部件,是整个控制系统的大脑,而人机接口则是方便人们进行操作和监控。

热力换热站能耗控制与调节系统的关键在于能够实现对不同工况下的换热站进行监测和调节。

对于热力换热站来说,其工况通常包括:进出水温度、流量、压力等参数。

为了实现对热力换热站的控制和调节,需要在换热站中布置恰当的传感器,以便实时监测工况变化。

同时,需要通过控制器将传感器获取到的数据进行分析处理,以便实现对供热水、热水泵等控制设备的精准控制和调节。

在实际应用中,需要根据热力换热站的特点和运行要求,选择适当的控制和调节策略。

常用的策略包括:PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

其中,PID控制是最常用的控制方法之一,它不仅具有简单易实现、控制效果稳定等优点,而且能够根据不同的工况自适应调节。

除了传统的控制方法,近年来还出现了基于人工智能技术的控制方法。

其中,深度学习、强化学习等技术被广泛应用于能源领域。

这些技术能够对复杂的系统进行分析和预测,从而实现对系统的优化控制。

总之,热力换热站能耗控制与调节系统是热力换热站运行的重要组成部分。

通过合理的控制和调节策略,能够实现对热力换热站的精准控制和调节。

因此,在设计和运营热力换热站时,需要重视能耗控制与调节系统的设计和运用。

换热站自控系统方案

换热站自控系统方案

换热站自控系统方案1. 引言换热站是热力供应系统中重要的组成部分,负责将集中供热系统中的热能输送到用户热水和供暖系统中。

为了实现对换热站的高效管理和控制,需要采用自控系统来监测和调节换热站的运行状态。

本文将提出一种换热站自控系统方案,以提高换热站的效率和可靠性。

2. 方案设计2.1 系统架构换热站自控系统主要由以下几个部分组成:•传感器:用于监测换热站中的各种参数,比如流量、温度、压力等。

•控制器:根据传感器采集到的数据进行分析和控制,并给出相应的控制信号。

•执行机构:接收控制信号并执行相应的操作,如调节阀门的开度。

•通信网络:将传感器采集到的数据和控制信号传输到控制中心。

•控制中心:接收传感器数据并根据设定的参数进行控制策略的制定和优化。

2.2 控制策略换热站自控系统的控制策略主要包括以下几个方面:•温度控制:通过调节换热站中的阀门开度,控制进水温度和回水温度,以满足用户的热水和供暖需求。

•压力控制:监测换热站中的压力,并通过调节泵的运行状态来控制系统压力在合理范围内。

•流量控制:根据用户热水和供暖系统的需求,调节换热站中各支路的流量分配,以保证每个用户得到稳定的热力供应。

•故障诊断和报警:通过监测传感器的数据,及时发现系统的故障,并发送报警信号给操作人员,以便及时进行维修和处理。

3. 技术实现3.1 传感器选择选择合适的传感器对于换热站自控系统的正常运行至关重要。

常用的传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器等。

根据具体的需求,选择可靠、精度高、稳定性好的传感器进行安装和使用。

3.2 控制器和执行机构控制器和执行机构是实现系统自控的关键部分。

可以采用PLC(可编程逻辑控制器)作为控制器,通过编程实现对传感器数据的采集和分析,并给出相应的控制信号。

执行机构可以选择电动阀门作为控制元件,通过调节阀门的开度来实现对流量和温度的控制。

3.3 通信网络和控制中心为了实现对换热站自控系统的远程监测和控制,可以利用现代的通信网络技术,如以太网、无线传输等,将传感器数据和控制信号传输到控制中心。

集中供热工程换热站专用控制系统设计和控制方案说明

集中供热工程换热站专用控制系统设计和控制方案说明

集中供热工程换热站专用控制系统设计及控制方案技术方案**科达自控工程技术**2011年1月目录1. 第一章设计方案综述11.1热网控制系统技术方案21.1.1 设计原则21.1.2 方案简介21.1.3 功能特点31.2热网控制系统功能51.2.1 网络结构图51.2.2 网络结构概述51.2.3 监控调度中心软件功能61.2.4 本地换热站控制器功能71.2.5 热网平衡模块功能71.第一章设计方案综述本系统是集公司多年来供热工程应用经验,专门针对北方集中供热工程项目提供的换热站专用控制系统.该系统采用**中控自动化仪表**自主研发的U6-200一体化PLC,监控中心上位机软件采用Inscan HRC热网实时监控专用软件,配置热网管理软件包、热网平衡模块、Web发布软件包及GSM短消息报警模块,实现对各个小区换热站热网运行参数的采集存储,外界环境温度的补偿,热网温度流量、动力设备的启停及调节、安全报警以及自动分析、热网系统故障诊断、能源计量分析等功能,并配合现场网络视频监控系统,以达到整个热网系统的供热平衡、安全、经济运行,最终实现无人值守型换热站.换热站专用控制系统图示在自动化设计上,设置监控中心控制室<调度中心>一个,内含2台调度计算机同时通过通讯的方式对换热站进行监控,2台调度中心计算机为1主1备冗余.主监控操作站完成控制室内人机交互功能,在计算机上显示各站换热网的工艺管道、参数、控制流程图,包含各类热力参数、阀门等各类执行机构状态的显示和自/手动操作.监控操作站除完成基本的各换热站运行数据采集、远程调度控制、数据记录报表生成等之外,还具备热网平衡调节、提供热网负荷需求趋势预测、预测负荷与实际负荷对比、互联网web远程浏览、手机wap浏览、手机短信报警等热网管理功能.换热站采用就地与主控室远程控制协作方式.各站放置独立U6-200一体化PLC一套,该终端设备配有彩色触摸屏,方便巡检人员进行就地观测,实现小区热网运行参数的采集与监控,如压力、温度、流量、电流等,并集中将运行参数发送至远方控制中心;U6-200一体化PLC可就地存储至少一个采暖期的运行参数,实现根据室外温度值自动控制二次供回水温度,并可同时控制循环变频及补水变频,进行量值的调节;在启用换热平衡模块后,各站控制器接收主控室发送的平衡参数,结合各站过程参数调节二次供回水温度;控制器也可接收主控室下发的各项命令,完成远程控制热网温度、流量、动力设备的启停等.同时结合网络视频监控系统,通过变焦功能,手动调节远近焦距,最终实现换热站无人值守.1.1热网控制系统技术方案1.1.1设计原则本设计方案基于"集中管理,分散控制"的模式,数字化、信息化环保工程的思想,着眼于热网"管控一体化"信息系统的建设,建立一个先进、可靠、高效、安全且便于进一步扩充的集过程控制、监视和计算机调度管理于一体并且具备良好开放性的监控系统,完成对整个供热运行的监测与自动控制,实现"换热站无人值守"的目标.1.1.2方案简介自动化热网监控系统,采用分布式计算机系统结构,即采用中央与就地分工协作的监控方法.中央控制室负责全网参数的监视以及必要时的远程调控,在开启平衡模块情况下完成各换热站的流量和能量调配;各换热站根据中央控制室下发的平衡参数进行供回水温度自动,同时也可通过就地手动干预或者远程干预.本系统由调度监控中心、远程终端站、通讯网络和与监测控制有关的仪表等部分组成.调度监控中心起着调度中枢的作用,可以察看全网的供热参数,同时进行热力工况的分析来指导全网的运行.远程终端站由具有测控功能的控制装置和通讯系统组成.远程终端站通过与其相连的仪表和执行机构完成对一、二级换热站和其它现场设备的数据采集和控制功能.该热力站运行管理系统采用的策略为:中央监测、现场控制.中央管理工作站主要负责检测显示热网参数<必要时提供远程控制>和各站的协调;每个热力站独立地工作,互不干扰.即使某一个换热站出现故障也不会影响其它换热站的正常工作.各换热站主要实现以下三方面自动控制:①根据调度监控中心的各站调控参数以及二次侧供回水温度自动控制高温水进入换热器入口调节阀的开度;②根据定压点压力自动控制补水泵转速,若回水压力低于设定值时自动报警;③自动检测循环泵运行状态,并根据压力自动控制主循环泵的转速.整个通讯系统分调度监控中心、各换热站和通讯网络三个部分,通讯采用ADSL通讯方式,在调度监控中心设立专网,在每个换热站独立设立通讯方式,与U6-200一体化PLC的通讯模块相连,进行数据的收发.1.1.3功能特点换热站专用控制器功能:1.专用控制器:专门为换热站量身定做的U6-200一体化PLC,无需用户编程,简单易用,内置的常规功能即可满足所有换热机组控制需求;2.人性化显示:自带7寸真彩触摸屏,内置单双换热机组流程图画面,显示直观,操作方便,易学易懂,充分体现人性化,方便巡检人员进行就地观测,包括温度、压力、流量、循环泵、补水泵的状态等;3.参数检测功能:完成模拟量采集包括:一次网供水温度和压力、一次网回水温度和压力、二次网供水温度和压力、二次网回水温度和压力、室外温度、阀门开度、频率反馈、一次网流量、二次网流量等,状态量采集如:泵状态等;脉冲量采集如:累计补水量、累计耗热量等的测量;4.通讯功能:现场控制设备能够与调度中心进行数据通信,支持采用ADSL或GPRS通讯方式,即通过Internet和移动网络,主从站间进行数据传输,主站可远程监控各从站工况,无论距离远近;5.参数存储:可就地存储至少一个采暖期的运行参数,以便供热企业进行能效分析;6.控制模式:本地监控站可以自动识别中控室传来的控制模式的指令<本地控制、温度控制、直接阀位/频率控制>,经过判断执行其中一种控制指令,并运行对应的控制模式;7.控制功能:根据换热站实际运行情况进行相关控制;a)根据调度监控中心的各站调控参数以及二次侧供回水温度自动控制高温水进入换热器入口调节阀的开度;b)根据定压点压力自动控制补水泵转速,若回水压力低于设定值时自动报警;c)自动检测循环泵运行状态,并根据压力自动控制主循环泵的转速,;8.联锁保护功能:本地监控器诊断到设备出现故障<如电机过流、过压等>或现场工况发生异常变化<如二次网压力过高、过低等>,控制器可根据相应故障诊断软件及工况评估逻辑,立即停止对应的设备运行,同时将报警类型及信息上传至中控室,尽可能地保护系统的安全运行.9.报警功能:根据工艺要求,可将报警分为不同级别.a)各个温度、压力、水位等超限报警.至少包括:一次供水压力、二次回水压力、二次供水温度高限报警,补水箱水位高低限报警等.b)水泵、电机、电动阀、变频器、换热器、通讯系统等故障报警;c)停电报警:换热站配置UPS电源,作为现场控制器和调制解调器的后备电源,当换热站供电出现故障或停电时,控制器能够生成停电报警信号,并通知中央控制室的调度人员采取相应的措施.热网实时监控专用软件功能:1.专用软件功能:各个换热站控制器与调度中心Inscan HRC热网实时监控专用软件进行通讯,实现换热站无人值守,满足所有换热站功能需求;2.供热参数实时监测功能:调度中心直观显示各个换热站在区域内的分布图,点击可进入换热站运行参数详细图,实时显示热力站一级网和二级网供回水温度和压力、流量、热量、阀门开度、水泵开启状态、循环泵变频、补水泵变频、液位等参数;3.手自动控制模式:a)根据现场工况提供两种控制模式用于控制换热站的一次网阀门开度,分别为:本地温度控制、直接阀位控制.b)根据现场工况提供三种控制模式用于控制换热站的二次网循环水流量,分别为:本地手动控制、本地自动控制、直接转速控制.4.远程修正功能:中控计算机能对本地控制站进行参数组态,包括修改温度控制参数的给定值、控制模式及比例系数、积分系数及供热曲线等控制参数;参数修正要设定权限.5.故障诊断及报警功能:根据参数信息及时诊断各系统的故障并指导维护.应能诊断以下故障:压力、温度、流量传感器故障;通讯系统故障;各热力站水泵、电机、电动阀、变频器等设备的故障;各热力站的超限报警;第一时间接收各远端控制站报警和故障信号,能及时发出声光信号,并进行记录.6.多功能报表:运行记录、报表及图形打印功能:可以自动生成、打印多种多样的报表和参数变化曲线,至少包括各种运行记录的日报表,统计分析报表及设备的故障状态和维护清单,包括日/月/季等报表以及各个换热站对比统计分析,为供热企业分析热网运行提供数据分析依据.7.参数统计及能源计量功能:根据实测参数统计各站及全网的能耗和水耗,计算出其平均值和累计值.计量时间可以为时、日、月、年,计量结果将以数据文件的形式存储在外存储器内,为量化管理和收费提供依据.8.热网平衡功能:自动根据换热站远近距离、换热站负荷大小,现实换热站间热力/水力平衡;9.短信报警功能:可将报警信息发送到相关责任人的手机上,用于及时处理报警,排除险情10.手机监管:支持WAP手机浏览:通过手机,直接浏览关键的运行参数,真正做到远程监控的管理方式;11.视频监控:可结合网络视频监控系统,通过变焦功能,手动调节远近焦距,最终实现换热站无人值守;1.2热网控制系统功能1.2.1网络结构图集中供热工程换热站专用控制系统图示<adsl网络连接>1.2.2网络结构概述本方案将采用先进的分布式和模块化设计理念,利用成熟的软硬件产品完成整个系统体系结构的搭建.本系统由各换热站采集控制设备、通讯网络和监控中心组成.各换热站采集控制设备使用U6-200一体化PLC,该设备是一套相对独立运行的可编程控制设备,可对现场设备进行监测和控制;能够满足需要进行流量计算、PID闭环控制和逻辑顺序控制等应用的场合.通讯网络是监控中心与各换热站间连接的桥梁,承载着数据传送的功能.监控中心采用上位机软件Inscan HRC热网实时监控专用软件,配置热网管理软件包、热网平衡模块、Web发布软件包及GSM短消息报警模块,实现对监控数据进行高效采集、长期存储、查询、数据处理等功能;以数据库为核心构成完整的数据服务层,为上层应用系统提供稳定的数据源.1.2.3监控调度中心软件功能热力公司下属的各个换热站采集的实时数据,通过ADSL+VPN的方式传递到调度中心<调度中心需要有使用公网固定IP或域名>,由运行在调度中心的组态监控软件对换热站内的压力、温度和流量数据进行实时监控,统一调整各站参数,统一调整管网平衡.提供热网管线非矢量的地理分布图,地理分布图上标有各个换热站的实际位置,并显示换热站的主要运行参数,在该画面上通过按钮可以切换到任一个换热站,查看换热站的详细信息.换热站管网运行图提供换热站数据总貌画面,总貌画面以数据列表的形式,呈现了各个换热站在一次网、二环网中的实时采集数据以及通讯状态.热网换热站监控总貌提供单个换热站的运行监控画面,该画面显示单个换热站内的各数据采集点的实时运行数据.换热站远程监控提供单个换热站的补/回水泵远程控制画面,通过该画面可远程监控某个换热站内的补水泵和循环泵运行.换热站远程补水/回水控制提供数据的自动保存功能,保存的历史数据可随时供使用者调取、查询.提供数据报表生成和打印功能,可生成日报、月报、年报及同期比较报表,通过报表分析数据的变化情况,判断管路的失水情况,分析设备运行是否正常.能耗数据查询表热网关键参数报表提供多种数据曲线/图形显示功能,可选择任意换热站的数据点进行查看,比较实时或历史的曲线数据.运行数据曲线气温预测曲线各个换热站供热区域对比饼图提供位于实时数据采集和管理分析软件基础之上的换热站综合运行软件,拥有热网平衡轮询监视、气象数据更新、DCS数据采集报警、平衡数据分析等功能,是一套拥有强大扩展性的综合应用软件.换热站综合运行软件图示平衡运行前后数据对比图多级操作权限设置,不同的操作人员设置不同的功能权限,防止不同级别的操作人员越权操作.换热站综合管理登录系统登录异常情况报警<通信失败、循环泵全停、超流量、低流量、超温、低温等>,当发生系统报警时,自动出现报警提示,并提供报警历史查询功能.中控室报警画面具备异常情况报警信息短信通知功能,当变量报警产生后,按预先设定好的手机号码和报警内容进行发送,及时通知相关值班维护人员.短消息报警图示提供数据的分析功能,通过记录的热网运行历史数据,在一个采暖期结束后与前期数据进行比较分析,查出整个换热管网的主要问题,为今后的升级改造提供有针对性的分析.热网换热站统计报表能耗数据明细提供双机冗余备份功能,系统由两套组态相同的监控软件,一套设为主站,另一套设为从站,系统正常工作时只有主机和换热站通讯,从机不通讯,从机通过主站进行数据备份和同步.如果主机出现故障,其中一个从机接管主机工作.等主机恢复之后,可以通过自动或手动方式进行干预来恢复先前状态.本系统采用网络化设计,在服务器端运行WEB SERVER程序并发布监控画面后,用户可通过IE浏览器访问换热站数据采集系统采集到的各种运行数据.同时,可按用户需求,定制若干手机浏览页面,供用户便捷的进行访问.手机WAP浏览可结合网络视频监控系统,通过变焦功能,远程调节摄像头的观察位置和远近焦距,最终实现换热站无人值守.换热站视频监控同时,使用数据实时转发技术,可远程浏览控制专网内的DCS运行数据,真正实现全厂信息的集中监控.DCS运行数据的WEB发布1.2.4本地换热站控制器功能本地换热站在U6-200一体化PLC的7寸真彩触摸屏上提供单个换热站的运行监控流程图画面,显示直观,操作方便,易学易懂,充分体现人性化,方便巡检人员进行就地观测.双换热机组本地监控换热站本地补水/回水控制1.2.5热网平衡模块功能在运行与控制方面最重要的问题在于热网平衡.一个集中供热系统,特别是一个大的集中供热系统,要实现稳定运行和均衡供热的基本条件是保证管网的水力工况平衡.过去,热网平衡问题一直是难以解决的问题,一些系统中存在的工作压力不能满足正常工作需要,热力站不能获得需要的压差,用户普遍不热,或者前端用户压差高,流量超过设计值,而末端压差不足流量低于设计值因而造成近端用户过热,远端用户不热的原因,就是因为系统存在水力工况不平衡的问题.造成系统水力工况不平衡原因是多方面的主要有:受热源厂设备的限制,供给的压力不足,或者因为系统的循环水量超过原设计值,使循环水泵的供给压力下降;管网设计不合理,或者管网堵塞造成系统的压力损失过大,超出了热源厂设备所能提供的压力;系统〕管网和热力站〔缺少合理分配水量的手段,为解决末端用户不热的问题而加大循环水量,因而降低了一次供水温度.解决此类问题虽然需要由设备选型与管线铺设来保障,但是在控制上仍需要由控制手段来保障,特别是在整个热网负荷变化的情况下协调各换热站的能量分配.对于热网平衡来说,目的是使总能量在各站之间均匀分配,使各站的温度尽量均匀,但同时也要考虑到各站的暖气和地暖因素影响,这会造成有些地区的温度偏高或偏低.整个平衡是按照周期性进行控制<考虑二网滞后因素影响>,综合考虑各站的供回水温度和流量,经过平衡算法得到各站平衡参数,将参数下发给各换热站由各站控制器来合理地调整一网流量,使得整个网络中各站温度趋于平衡.算法中的主要模块配置参数和参数使用说明如下:一、优先级该参数表明换热站在整个平衡系统中的优先级,级别越高表明该站能优先从热网中得到更多的资源,往往也能获得较高的温度.二、敏感度该参数表明换热站覆盖区域温度变化对阀门开度大小变化的敏感性,级别越高表明一定的阀门开度变化造成的温度改变越大.该参数是匹配性参数,需根据换热站特性设置.三、回水相关度该参数表明平衡系统衡量标准与二次网回水温度的相关程度,级别越高表明二网回水温度在整个平衡效果评价体系中占的分量越重,同时也表明二网回水温度控制将会越平均. 四、鲁棒性该参数表明换热站区域温度的可控程度,鲁棒性越强表明该站温度的可调程度和范围越大.该参数是匹配性参数,强烈建议采用模块默认设置.。

换热站变频控制系统分析

换热站变频控制系统分析
责任 编辑 :姜洋 1 3 2 0 4 9 3 8 7 2 @q q . e o m
因此 , 现代城市供热工 程 的发 展尤为 重要。许多优 秀 的供 热系统工程设计师通过研 究和发 展 , 设计 了大量 新型换 热 站变频控制系统 , 使集 中供 热系统发 展到 了新 的高度 。从 而使我们能够在舒适 、 温暖 、 绿色 环保 的环 境中进行 生 产 、 生活及工作 , 这对环境 的可持续 发展 意义 重大。
我 国一些城 市供 热城 区在供 暖期 间普遍存在 能源 消耗
大和环境污染严 重的现象 , 燃煤锅炉房控制系统设施陈 旧,
供 热工程基 础设施 落后于 城Biblioteka 建设 和长远 发展 的需 要 , 必
然造成 城市 空气 环境 的恶化 。许多疾病都是 由于空气质量
达不到标准而造成 的。而北 方地 区更 是严 重 , 因为北方 地 区冬天气候寒冷 , 供 暖期 比较 长 , 燃煤 锅炉 房运行 时间长 。
的规范化进行运行操作 , 才能改善居 民的生活质量 , 达 到经 济与社会 、 环境 的协 调发展 。本研究 根据换 热站变 频控制 系统问题进行探讨 , 从 而为提 高运行效 率 , 节 约能源 , 改善
环境污染问题贡献一定力量 。 关键词 :换热站 ; 变频 ; 控制系统 ; 分析
供 暖负荷 的变化 对供 暖 中的循 环水 流量进 行控 制 和调节
启动 中电流较大 、 机械冲击强 、 电气设 备保护 特性 较差等 , 而且在运行过程 中经常会出现泵类损坏的现象和电机损烧 的现象 , 这就 造成 了供 暖设备 的使用寿 命缩短 和能源 的浪
费。
存在一些弊端 。优点是经济效益好 , 运行成 本低 , 设施应用 广泛 , 技术较成熟 , 相关技术人员数量多 。缺点是运行过程 对机械化程度要求 比较高 , 特别是换热站的设备 控制 系统 , 如果不进行合理 的设 计和有效 的运行 管理 , 将 产生能 源 的

供热系统换热站中的变频调速控制

供热系统换热站中的变频调速控制

供热系统换热站中的变频调速控制摘要:现代化的工业生产工艺对交流调速传动要求越来越广泛,同时生产过程中节能控制也需要进行变频调速。

变频器以绝缘栅双极性晶体管作为主开关器件,采用微处理器和大规模集成电路控制,具有调速范围广、调速精度高、动态响应快、运行效率高且具有多种外部接口,与可编程控制器或者计算机通讯,能够完成各种自动控制调节,满足工业现场调速控制的需要,变频器已成为交流调速传动的主流,在供热系统自动调速控制的换热站中得到了广泛应用。

关键词:转速频率电动机变频器调速1 前言我国西北地区的每年冬季供暖期约占全年总天数的1/2,供暖期间系统运行要消耗大量的煤炭、天然气、电、水等资源。

随着经济的发展,环保与节能要求越来越高,我国城市已大量采用集中供热方式。

为保证供热系统正常运行,提高供热的效率,降低各种能耗成本及热量损失,同时提高系统稳定性,保证用户室内温度达标,利用先进的科学技术、合理分配热量,必须采用一系列的检测计量及调节控制系统。

2 换热站主要工艺流程换热站主要设备有:换热器(板式或管壳式)、循环泵、补水泵、水箱、除污器、测量仪表、各类控制阀门等。

一、二次网通过换热器进行逆流换热,自换热站出来的二次网高温采暖水去区域内公用及民用建筑采暖,返回换热站的二次网低温热水经循环泵送至换热器换热后温度升高,再外送采暖以此循环反复。

采暖热水循环时系统存在一定量的水损失,为了保持循环水量,换热系统中设有自动补水设施,补水采用软化水,循环泵入口总线设有补水线,根据回水压力调节变频补水泵的频率,当回水压力小于系统设定值时,变频补水泵工作向系统补充新水。

3 换热系统自动调节控制3.1二次网供水温度调节换热站基本控制方法就是确保二次网出水有一个恒定的设定温度,控制元件是一次网出水的电动调节阀,该阀门控制换热器的一次网供水流量。

将预设定温度作为给定值,二次网供水线的温度变送器的温度信号作为反馈值,阀门的开度作为输出值,保证二次网供水温度的恒定。

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换热站节能变频节能系统控制方案一、热交换站的二次供暖循环水概况热交换站的二次供暖循环水运行系统都是通过电机带动定量循环泵来提供循环水的动力。

通常设计人员在电机选型时,由于电机按一定模数分级,往往选择功率比水泵输入功率大的电机,功率留有一定余量。

我们知道热交换站内二次供暖系统根据流量情况可分为定流量系统和变流量系统,无论那种系统,电机都是直接接市电一直以工频运行,电机都要全速运转,无法随着供暖负荷的变化而变化,循环泵输出流量是恒定的,当根据天气温度或供暖负荷变化需要对循环水流量进行控制和调节时,通常的控制手段是开大阀门或关小阀门来人为调节,这样在阀门上产生了附加损失,使得能量因为阀门的节流损失消耗掉了,浪费了大量能源。

又由于温度是个滞后参数,调节周期长,用阀门调节控制精度受到限制。

泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象,不但浪费能源而且加快了设备损耗。

循环水泵采用变频控制能较好地解决这个问题。

在满足供热的条件下,调节电机转速,保证一定的系统压差,可获得可观的节电效果。

二、变频调速节能原理通过流体力学的基本定律可知:循环泵属平方转矩负载,其n(转速)、Q(流量)、H(压力)以及P(轴功率)具有如下关系:Q∝n ,H∝n2,P∝n3;即,流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。

可以看出改变电机转速可以调节循环泵的流量的方法,要比采用阀门调节更为节能经济,设备运行工况也将得到明显改善。

电机的转速与工作电源输入频率成正比,即:n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数),由于s、p对某一电机是固定值,因此通过改变电动机工作电源频率能达到改变电机转速的目的。

变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术,集电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。

对循环水系统进行变频的改造正是基于以上原理。

改造后的系统,将室外温度、系统供回水压差及回水温度作为输入参数,加上PLC控制器处理下达变频调速指令,通过变频器适时适量地控制循环泵电机的转速来调节循环泵的输出流量,满足供暖负荷要求。

这就使电机在整个负荷和变化过程当中的能量消耗降到最小程度。

再有,应用变频器还能提高系统的功率因数,减少电机的无功损耗,并提高供电效率和供电质量。

综上所述,不难看出,对供暖换热系统进行变频节能控制能够带来巨大的节能效果。

对系统进行变频控制时,为确保安全可靠性,保证系统可以方便地在工频和变频两种运行状态下进行切换。

三、供暖换热系统的变频改造节能分析循环水泵是传递流体的装置,这类负载消耗的能量与流量的立方成正比,根据能量消耗与转速的关系式:Q=Kn;H=K2n2;P=Q×H=K3n3。

式中,K1、K2、K3为常数,n为电机的转速。

又,三相交流异步感应电机n =60 f (1-s)/p,式中f为供电频率,s为滑差率,p为电机极对数。

电机一旦选定后,s、p是固定常数,则n可表示为:n=K0f,即与供电频率成线性正比例关系。

当电机输入频率为工频50Hz时,n=K0×50转/分;此时功率P1=K3(K0×50)3=K×503;当电机输入频率为40Hz时,n=K0×40转/分,功率P2=K3(K0×40)3=K×403。

P2/P1%=K×403/K×503%=51%,由此可见,从理论上计算,当电机转速降低20%时,就可以节电49%。

四、热交换站二次供暖系统循环水泵变频控制的实际应用换热站安装了节电控制设备,采暖循环泵变频控制,该系统有手动和自动两种变频功能和一种工频功能。

在变频模式下,手动时,可以人为随意给定频率,控制循环泵的输出流量,调节供暖温度。

自动时,变频器和PLC控制器进行通讯,PLC控制器根据系统供回水压差及回水温度传感器传上来的信号进行处理,按照供热要求给变频器发出控制指令,控制电机转速调节循环泵输出流量,从而达到调节温度的目的。

在变频器出故障时,可手动切换到工频运行,保证继续供热不停产。

验证变频控制的实际节电效果,在热交换站进行了相关对比试验。

采暖循环水泵型号TB/9616-1999,额定功率35kW额定电流:69A,试验方法:采暖循环泵由软起动控制改为变频控制,检测手段:以48小时为一检测周期,试验结果:原系统在380V50Hz状态下运行,按照两天试验(48小时)的记录,总耗电量为1585.9kWh,平均每小时所消耗的电能为33.04kWh,每天耗电量为792.96kWh。

改造后系统在380V变频状态下运行,按照两天试验(48小时)的记录,在同等供暖效果的情况下,总耗电量为1186.2kWh,每小时所消耗的电能为24.71kWh,每天耗电量为598.1kWh。

在30Hz状态下运行每小时的电度为13.7kWh;改造后的设备每小时节电度为8.33kWh,每天节约电量为194.86kWh。

节电率为25%。

按照现在电费收取标准0.7元/度计算,每天节省电费约为140元,按照通常的标准,采暖季应从11月至3月,共计140天,一个采暖期一台水泵节约电费约为19592元。

通过上面的试验,我们可以看出变频控制可以有效的节电,尤其对于老供热系统和大负荷的供热系统而言,变频控制可有效降低热交换站的运行费用。

4.1循环水系统原理供热管网或锅炉的一次热煤系统(蒸汽或高温热水)下,在智能温控装置控制下,按照所需流量经换热器,将热量传递给二次水。

4.2补水稳压原理二次水回水压处于某一设定范围内,二次水回水压力低于设定范围下限时补水泵自动开启升压,压力达到设定范围上限补水泵自动停止。

二次回水压力超过设定范围上限一定值时,安全阀排水泄压,维持二次回水压力适宜。

五、供热质调节原理供热质调节通过智能温度控制装置实现,它根据出水温度变化自动调节供热供水温度,调节供热系统的热负荷,避免室内温度受气候变化而出现的过冷,过热,维持温暖,舒适的室内环境,并最大程度地节省热能。

六、供热量调节原理供热量调节是根据供热系统回水温度变化变频调节循环泵,自动调节循环水流量及扬程,最大程度节省运行费用七、热交换站变频控制方案框图热交换站变频控制装置主要由,变频器,气候补偿器,信号采集器,PLC 可编程控制器组成。

气候补偿器的设计理念是将将与天气有关的工艺过程自动化补偿相应调节量,达到节能或者提高产品质量的目的。

进而应用到一切和天气有关的工艺过程中,控制量可以是开关量、模拟量、脉冲量等。

在采用热计量的供热系统中,有效利用自由热,按照室内采暖的实际需求,对供热系统的供热量进行有效的调节,将有利于供热的节能。

气候补偿器可以根据室外气候的温度变化,用户设定的不同时间的室内温度要求,按照设定的曲线自动控制供水温度,实现供热系统供水温度的气候补偿;另外它还可以通过室内温度传感器,根据室温调节供水温度,实现室温补偿的同时,还具有限定最低回水温度的功能。

气候补偿器一般用于供热系统的热力站中,或者采用锅炉直接供暖的供暖系统中。

总结,热交换站变频节能控制装置是结合气候补偿器的气候补偿功能,以及变频调速节电原理组合设计的热换站一体化节能装置,可有效实现供暖系统的质量调节,其节能效果显著,节能率约20%~35%,一般可在2-3个采暖期收回投资。

(气候补偿器+V &T 变频器)热换站变频节能控制装置 VVF 补水泵变频柜P 2回水压力补水泵换热器T 2T 1回水温度供水温度二次泵二次热水回二次热水出一次泵一次热源回电动三通阀一次热源入八、热交换站变频控制装置控制方式本次热交换站变频控制装置共涉及33个供热系统,22个热力交换站,循环泵83台,补水泵56台(2.2KW 补水泵24台;3KW 补水泵15台;4KW 补水泵11台;5.5KW 补水泵7台)33个供热系统,循环泵2台以下的含2台供热系统25个,循环泵3台的供热系统1个,循环泵4台的供热系统7个。

结合各热力交换站配泵情况,具体变频控制方案如下:1、对循环泵为2台以下的含2台的25个供热系统换热站热水循环泵采用变频一拖二的控制方式,变频器选型时按较大泵功率选配;KM 3FR 2FR 1KM 1 补水泵KM 2 KM 4M 2M 1补水泵VVFV &T 变频器QF 1QF 2 QF 3QF 3QF 2 QF 1VVFV &T 变频器热水循环泵M 1M 2KM 4 KM 2 热水循环泵KM 1 FR 1FR 2KM 32、对循环泵为3台的供热系统1个换热站热水循环泵采用变频一拖三的控制方式,变频器选型时按较大泵功率选配;FR 3M 3KM 6 KM 5 QF 3KM 3 FR 2FR 1KM 1 KM 2 KM 4 QF 1QF 2 QF 3 QF 3QF 2 QF 1KM 4KM 2 KM 1 FR 1FR 2KM 3循环泵控制回路补水泵控制回路3、对循环泵为4台的供热系统7个换热站热水循环泵采用变频一拖二*2的控制方式,变频器选型时按较大泵功率选配;补水泵控制方式为一拖一或一拖二方式。

循环泵控制回路补水泵控制回路九、各热力交换站变频选配汇总表北系统15KW*2+2.2KW 补水泵一拖二29600 2960012 一小换热站15KW*2+2.2KW循环泵一拖二补水泵一拖二29600 2960013 第二供热站15KW*2+2.2KW 29600 2960014 丽雅小区11KW+2.2KW 16400 1640015 第一供热站15KW*2+2.2KW 29600 2960016 市公安局18.5KW+4KW 19400 1940017 州农行小区15KW*2+2.2KW 29600 2960018 帝龙花园15KW+5.5KW 20500 2050019 市五中站18.5KW+2.2KW 19300 1930020 州水管处18.5KW+4KW 19400 1940021 市农业局22KW+2.2KW 20500 2050022 市医院站22KW+3KW 循环泵一拖三补水泵一拖二24400 24400合计人民币:柒拾贰万玖仟叁佰叁拾元整729330 备注:本换热站变频控制柜按基本功能配置,循环泵通过采集回水温度控制循环泵变频运行,补水泵按通用变频恒压控制原理采集系统回水压力控制补水泵运行。

若需考虑气候补偿器与循环泵联动每台气候补偿器27000元共计22个站33个系统,需配置气候补偿器33台,增加费用23000*33=759000元十、各热力交换站变频控制柜配置清单循环泵补水泵变频一拖二序号名称规格型号数量备注1 变频器E5-H-4T循环泵1台蓝海华腾2 变频器E5-H-4T补水泵1台蓝海华腾3 断路器NM1- H 33300 4只正泰4 接触器CJ20-AC220 4只正泰5 热继电器JR36-160A 4只正泰6 电流表1只正泰7 电压表1只正泰循环泵一拖三补水泵变频一拖二循环泵一拖二*2补水泵变频一拖二变频器制造商:深圳市蓝海华腾技术有限公司电话:0,0;传真:1 地址:深圳市南山区西丽新锋大楼B栋4-6层邮箱:lhht@系统集成商:陕西银丰电气设备有限公司电话:029-*******传真:地址:西安市桃园南路118号邮箱:。

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