换热站节能控制系统
换热站自动节能控制系统
换热站自动节能控制系统换热站作为我国热供应系统中重要组成部分，直接关系到生产生活的稳定运行。
换热站主要是将一次网的80℃左右热水通过热交换器使二次网低温水水温达到6O℃左右，成为满足供暖送水温度的热水，通过二次网热水管道送到城市居民家中，流过各用户的散热器；通过循环泵的加压循环，流回换热站，进入换热站热交换器的二次回水温度有40℃左右。
一、换热站节能控制系统功能特点1.1节能控制系统的功能换热站节能控制系统具有高效节能、智能化、自动化等优点，可广泛用于：热力公司热网控制（多个换热站的集中管理和控制）或工厂、机关、住宅小区等商用建筑的供热、采暖、空调、生活用热水；各种需要换热的场所；各类换热站的新建、改建和扩建工程的配套。
1.2节能控制系统的特点换热站设计理念先进，既可节省基础建设的投资，又使安装维护简便。
实现系统的自动控制，使自动化、智能化程度提高，易于操作。
可实现无人值守、自动显示。
也可远程通信操作，并通过计算机网络进行监控，同时自动控制和人工操作可相互切换。
该智能控制装置具有自动控制、气候补偿、节能舒适等特点，是当今智能建筑采暖供热。
二、换热站节能控制存在的的问题2.1换热站根据室外温度的变化，自动控制一次网供水的流量和供热量由于目前的换热站大多缺乏先进的控制方式，虽回水温度按要求得到了保证，但远端用户的供热效果很难保证，通常是使供水温度远高与设计要求值，这种方式虽然满足了远端用户的要求，却增加了热损失及供热量，浪费了能源。
2.2换热站运行管理人员的素质的提高在换热站的设计和建造过程中，要充分考虑到换热站额调控。
虽然现在很多换热站都有了先进的设备，但大量闲置，究其原因是换热站的管理人员不会或不愿使用。
所以，要提高换热站运行管理人员的素质。
三、换热站节能控制系统设计为了保证换热站的安全、经济运行，必须保证换热站控制系统设计对现有规模的供热用户有合理的技术方案。
下面我们以某小区1000户住宅，建筑面积12万平方米的所建的换热站为例，介绍一下换热站控制系统节能设计和应用。
换热站工作原理
换热站工作原理换热站是一个重要的能源转换设备，广泛应用于供热系统中。
它的主要功能是将能源中的热量转移到需要加热的流体中。
本文将详细介绍换热站的工作原理，包括其组成部份、工作过程和原理解析。
一、换热站的组成部份1. 热源侧：热源侧是换热站的能源来源，常见的热源包括锅炉、热泵、余热回收装置等。
热源侧通常包括热源设备、燃料供应系统、热媒循环系统等。
2. 热网侧：热网侧是换热站的热能传递对象，也是需要加热的流体的来源。
热网侧通常包括供热管道、热交换器、泵站等。
3. 控制系统：控制系统是换热站的大脑，用于监测和控制整个换热站的运行。
控制系统通常包括传感器、控制器、执行机构等。
二、换热站的工作过程换热站的工作过程可以简单地分为三个阶段：热源供热、热交换和热网供热。
1. 热源供热阶段：热源侧的能源通过燃烧、电力或者其他方式产生热量，将热媒加热至一定温度，并通过热媒循环系统将热媒送至热交换器。
2. 热交换阶段：热媒在热交换器中与热网侧的流体进行热交换。
热媒的高温热量通过热交换器传递给热网侧的流体，使其温度升高。
3. 热网供热阶段：经过热交换后，热网侧的流体被加热至一定温度，并通过供热管道输送至需要加热的建造物或者设备中，实现供热。
三、换热站的原理解析换热站的工作原理基于热传导和能量守恒定律。
具体来说，换热站通过热交换器将热源侧的高温热媒与热网侧的流体进行热交换，使热媒的热量传递给热网侧的流体。
在热交换器中，热媒和热网侧的流体通过不同的通道流动，实现热量的传递。
通过热传导，热媒的高温热量会传递给热网侧的流体，使其温度升高。
为了保证换热效果，换热站通常采用高效的热交换器。
热交换器的设计和选择需要考虑多种因素，包括流体的流量、温度差、换热面积等。
合理的设计和选择可以提高换热效率，降低能源消耗。
控制系统在换热站中起着至关重要的作用。
通过传感器实时监测热媒和热网侧的温度、压力等参数，控制器可以根据设定的参数进行自动调节。
无人值守换热站智能控制系统设计
无人值守换热站智能控制系统设计王治学;刘沂【摘要】冬季采暖是我国北方民生不可或缺的重要环节,随着供热管网的不断扩大,如何对热网进行有效地控制和管理,提高其经济效益和社会效益,成为供热企业急需解决的重要课题.以PLC为核心,辅助上位机软件、远传设备等,设计了一套无人值守换热站智能控制系统,已投入实际使用.节约了运行维护费用、煤的使用量、人工运行费等,实现了换热站无人值守,降低了故障率并提高了工作效率.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2019(049)008【总页数】5页(P57-61)【关键词】无人值守;可编程控制器;换热站;智能控制【作者】王治学;刘沂【作者单位】天津工业职业学院工业与信息化系,天津 300400;天津工业职业学院工业与信息化系,天津 300400【正文语种】中文【中图分类】TM28目前，北方大部分地区都采用集中供热的方式，适应了绿色环保发展的要求，减少了大气污染。
供热站所产生的热能必须经过中间的热量转换才能输送到用户室内，换热站是连接用户和热源的重要枢纽。
传统的换热站通过人工观测实时的温度、压力、液位等信息，来确定是否需要进行下一步操作以及进行哪项操作。
工作人员难以做到实时和及时的监测，甚至一瞬间的疏忽大意就可能会导致危险的发生，这就对故障诊断及排查故障的及时性提出了更高要求。
另外，人工成本、原材料成本等不断提高，企业需要开发新的技术和运营模式。
为解决上述问题，采用西门子S7-200 Smart PLC作为主控CPU，对温度、压力、流量、液位等采集数据进行处理，以RS485端口连接远传设备（data transfer unit，DΤU），采用Modbus协议传输，通过无线网络传给供热站的上位机，供热站上位机可以对其下位换热站的运行状态实施监视与控制，实现无人值守的换热站智能控制，具有实时、准确和快速等特点。
1 基于PLC的换热系统分析1.1 换热系统流程供热站中的管网通常称为一次网（后文简称一网），换热站中的管网称为二次网（后文简称二网）。
换热站节能控制系统的设计与应用
热 站为 了考虑供 暖面 积 的扩 容 ， 备 的数 量 和容 设 量 都设计 的 留有 一 定裕 量 ， 且 如果 这 些换 热 站 并
的循 环泵 和补水 泵采用 人工开 、 阀门控制 流量 ， 关
４ Ｓ ｅ ｙ ｎ ｈ ｎ ｌ ｕｏ ｔ ｎｔｃ ｎ ｌｇ ｏ ， Ｔ ， ｈ ｎ ａ ｇ１ ０ ５ Ｃ ｎ ） ． ｈ ｎ ａ ｇＺ ｏ ｇｉ ａ ｔｍａｉ ｅｈ ｏｏ ｙＣ ． Ｌ Ｄ Ｓ ｅ ｙ ｎ １ １９， ｈ ａ ｎ ｏ ｉ
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力， 维修方便 ， 使换热设备更加安全可靠运行 ， 并节省 了大量的能源。
关 键词 ：Ｉ Ｐ Ｃ 变频 器 ； 热站 ； 制 系统 ＰＤ； Ｌ ； 换 控 中图分类号 ： Ｕ ３ 文献标 志码 ： 文章编 号 ：０ ９— ２ ０ ２ １ ）３—０ ３ ０ Ｔ ８３ Ｂ １０ ３ ３ （ ０ ２ ０ ０ ０— ５
ｌｔｏ ｎ ｒ ． ｏ ｆｅ ｅ ｇ ｙ
Ｋｅ ｒ ： ＰＩ ｙ ｗｏ ｄｓ Ｄ； ＰＬＣ；Ｉ ｖ ｒｅ ； Ｈｅ ｔｅ ｃ ａ ｇ ｔｔｏ ｎ ｅ ｔｒ ａ — ｘ ｈ ｎ ｅ ｓａｉｎ；Ｃｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ
换 热站是连 接 热 源 和热 用 户 的重 要环 节 ， 在
摘 要： 简要叙 述 了换 热站设 备的基 本 构成 和 工作 过程 。根 据换 热 站供 暖技 术要 求 ， 用 采
换热站供热自动化控制系统的原理及应用探讨
换热站供热自动化控制系统的原理及应用探讨作者：陈鑫冯立来源：《科学与财富》2020年第21期摘要：换热站是将一次管网提供的高温热量进行二次转换，进而供给终端用户，以满足用户的基本生活需求。
近年来，换热站运行系统逐步实现了自动化管理，该系统不仅降低了能源消耗量，减少了环境污染，而且供热效果较之过去相比，有了显著提升。
因此，本文分析了换热站供热自动化控制系统的结构和工作原理，详细探讨了换热站供热自动化控制系统的应用方式。
关键词：换热站;供热;自动化控制系统为了提升供暖质量，减少资源能源浪费，热力公司不断提升自动化技术水平，优化自动化控制系统的各方面性能，积极响应国家关于“节能降耗、绿色环保”的号召，并取得了阶段性成果。
借助于自动化控制系统实时监控的功能，供热全过程实现了透明化管理，尤其在温度与热量控制方面，实现了一次达标、一次通过的愿景，用户满意率呈现出逐年升高态势。
1换热站供热自动化控制系统的结构组成与工作原理1.1;;;; 结构组成换热站供热自动化控制系统主要包括：传感器、测量仪表、执行机构、PLC、现场液位计以工控机等结构组成。
其中测量装置主要对换热站的运行状态以及各项运行参数进行测量，测量参数涵盖一次供温温度、二次供水温度、二次供水流量、用户暖气温度以及二次回水温度等参数。
执行机构对供暖锅炉传输蒸汽管道的开关阀门进行有效控制。
而 PLC 则是接收换热站控制系統传输来的数据信息，并对其进行运算和处理，然后借助于I/O 模块，写入自动运行控制程序，进而完成变频器、电动调节阀以及补水泵的相关动作行为。
现场液位计主要测量补水箱内的液位高低，工控机则是有效监测系统运行过程中的各项参数，如果发现运行异常，工控机的报警装置会发出报警信号。
换热站的控制柜对循环水泵以及补水泵进行有效控制，运行模式包括手动、自动、工频以及变频。
而保障换热器正常运转的独立运行程序则存储在 PLC 内，在运行时，无需借助于上位机的监控管理软件。
热力公司换热站控制系统设计
第一章绪论1.1 集中供暖旳发展概述集中供暖是在十九世纪末期, 随着经济旳发展和科学技术旳进步, 在集中供暖技术旳基本上发展起来旳, 它运用热水或蒸汽作为热媒, 由集中旳热源向一种都市或较大区域供应热能。
集中供暖不仅为都市提供稳定、可靠旳热源, 改善人民生活, 并且与老式旳分散供热相比, 能节省能源和减少污染, 具有明显旳经济效益和社会效益。
1.1.1 国外集中供暖发展概况集中供暖方式始于1877年, 当时在美国纽约, 建立了第一种区域锅炉房向附近14家顾客供热。
20世纪初期, 某些工业发达旳国家, 开始运用发电厂内汽轮机旳排气, 供应生产和生活用热, 其后逐渐成为现代化旳热电厂。
在上世纪中, 特别是二次世界大战后来, 西方某些发达国家旳城乡集中供暖事业得到迅速发展。
原苏联和东欧国家旳集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主旳发展政策。
原苏联集中供暖规模, 居世界首位。
地处寒冷气候旳北欧国家, 如瑞典、丹麦、芬兰等国家, 在第二次世界大战后来集中供暖事业发展迅速, 都市集中供暖普及率都较高。
据1982年资料, 如瑞典首都斯德哥尔摩市, 集中供暖普及率为35%；丹麦集中供暖系统遍及全国城乡, 向全国1/3以上旳居民供暖和热水供应。
第二次世界大战后德国在废墟中进行重建工作, 为发展集中供暖提供了有力旳条件。
目前除柏林、汉堡、慕尼黑等都市已有规模较大旳集中供暖系统外, 在鲁尔地区和莱茵河下游, 还建立了联结几种都市旳城际供暖系统。
在某些工业发达较早旳国家中, 如美、英、法等国家, 初期多以锅炉房供暖来发展集中供暖事业, 锅炉房供暖占较大比例。
但是这些国家已非常注重发展热电联产旳集中供暖方式。
1.1.2 国内集中供暖发展概况国内都市集中供暖真正起步是在50年代开始旳, 党旳十一届三中全会后来, 特别是国务院1986年下发《有关加强都市集中供热管理工作旳报告》, 对国内旳集中供暖事业旳发展起到了极大旳推动作用。
换热站自动控制系统使用说明书
换热站自动控制系统使用说明一、概述本换热站自动控制系统，包括受柜、循环泵变频器柜、补水泵变频器柜和控制柜组成，对换热机组进行全面的自动控制。
控制系统使用西门子S7-200系列PLC作为控制器，通过模拟量扩展模块读取现场变送器采集到的现场数据，用于内部控制和送至触摸屏进行显示。
现场操作使用EView触摸屏，简单直观。
本系统触摸屏主要包括一下画面初始画面参数显示参数总览参数设定控制设定巡检画面电流显示报警一览报警设定下面对这些画面作简单说明初始画面为系统上电时屏幕显示的画面，点击手型按钮进入操作各画面。
进入操作画面后不再显示此画面。
参数显示在这个画面显示系统的基本参数，包括高温侧和低温侧压力、温度、流量。
还包括电机温度数据。
参数总览将参数显示在换热系统的示意图上，包括高温侧和低温侧压力、温度、流量及流量累积。
参数设定设定控制参数，包括一次网供水流量设定，二次网捕水压力设定、泻压压力设定。
进入报警设置的密码输入也在这个页面上。
控制设定在这个画面设定控制模式及输入手动时的输出值。
可设定补水泵、泻压阀和电动阀的状态，手动开启补水泵和泻压阀，设定补水泵和电动阀在手动时的输出值。
巡检画面用于上传巡检信息。
电流显示显示循环泵的三相电流大小，并显示一次网和二次网的热量及热量积算。
报警一览显示当前的报警信息报警设定设定报警限。
本画面只有在输入安全密码后才可以进入。
二、操作使用说明1、基本操作说明控制系统使用触摸屏作为人机界面。
触摸屏通过通讯电缆与PLC进行通讯交换数据。
可以通过点击触摸屏上的开关来切换开关的状态。
如果要输入数据，可以用手指点击要输入的数据，将会弹出一个数字小键盘，可以用手指点击相应的数字输入你想要的数值，然后点击小键盘上的ENT确认，便可以输入数据了，如下图所示画面切换可以通过点击画面底部的两个箭头实现。
2、自动补水设定使用自动补水需要按以下规程操作A、将变频补水柜面板上的转换开关调整至1#自动或2#自动状态。
城市集中供暖系统节能及换热站控制系统的设计研究
创新观察—318—（一）设备更新与加强管理力度以配电网自动化建设为契机，将过去的老旧、落后设备统统进行更新替换，过去供电设备简陋，通常是户外开闭所，这种方式不利于维修。
出现故障就要等候专业的技术人员过来维修，为了安全，技术人员必须切断电源，导致周围停电，影响居民正常生活，供电可靠性较弱。
通过配网自动化这一技术的应用，不仅能实现自动操作，还能通过遥感技术对线路运行情况进行监控，避免了技术人员亲自维修，极大地保障了技术人员的生命安全。
为了能使配电网自动化得到有效地使用，各电力公司还应该建立起完善的管理机制，借此对各个部门进行严格要求，发挥出部门应有的作用，对配电网运行出现的问题提出合理的调整建议，以此来增加配电网运行的可靠性[2]。
（二）提高技术人员素质水平技术人员对配网自动化技术的影响很大，甚至可以说技术人员的水平影响着配网自动化技术与配电网系统融合的质量。
所以在配网自动化技术运用之前，就要对技术人员进行相应的培训，向他们讲述安装时的注意事项，这样不但提升了他们的专业技能，还让他们对配网自动化技术有了更加深入地了解，以便日后能够更好地解决突然出现的棘手问题。
培训时不应只顾及年轻人的进度，同样要照顾年龄稍大但是具有丰富经验的老员工。
在加强老员工与时俱进的工作理念时也让老员工分享自己的想法，让年轻技术人员增长经验。
公司也可以定期展开竞技比赛，让获得优胜的人讲解自己能获胜的原因，在验证自己能力的同时，也能从别人身上得到一些启发。
在技术与经验共同增长的良好形势下，才能促进我国电力事业的发展，保障供电的稳定性。
（三）根据实际情况灵活运用系统以往的检修方式主要是以周期进行检修维护，这样不但无法及时对故障进行处理，而且更无法主动或提前对事故进行预防。
如今技术人员可以通过配网自动化技术中的故障定位功能处理以上问题。
但是有两方面需要注意，一是多方面检测，小区要检测变电站、配电站等。
对用户则是检测电表以及分段开关。
另一方面则是需要技术人员对环境进行分析后，根据实际情况选择相应的设备。
论述换热站中供暖系统循环泵变频控制的节能应用
论述换热站中供暖系统循环泵变频控制的节能应用摘要：作为换热站中供暖系统循环泵变频控制的重要工作之一，其节能应用在近期得到了有关方面的高度重视。
该项课题的研究，将会更好地提升其节能应用的实践水平，从而有效优化供暖系统循环泵变频控制的整体效果，使大型住宅小区供热达到均衡高效供热的目的。
本文针对换热站中供暖系统循环泵变频控制的节能应用进行了论述，以供参考。
关键词：换热站；供暖系统；循环泵；变频控制；节能应用1换热站的二次供暖循环水运行控制现状当前，换热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。
我们知道换热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。
2循环水泵容量的选择2.1循环水泵容量的确定循环水泵的流量是按采暖室外计算温度下的用户耗热量之和确定的，而在整个采暖期内室外气温达到采暖室外计算温度的时间很短，使大部分时间水泵流量偏大。
选择水泵之前首先应确定热网系统的调节方式，然后根据调节方式确定循环水泵的流量。
国家有关标准中较明确规定：对于采用集中质调节的供热系统，循环水泵的总流量应不低于系统的总设计流量；扬程不应小于系统的总压力损失，即循环泵的流量和扬程不必另加富裕量。
集中质调的供热系统，多数处于小温差，大流量的工况下运行，经济上是不合理的。
而采用分阶段改变流量的质调节的运行方式，可大量节约循环水泵的耗电量。
将采暖期按室外温度的高低分为若干阶段，当室外温度较高时，开启流量小的泵；室外温度较低时开启大流量的泵。
换热站供热自动化控制系统的原理及应用探讨
换热站供热自动化控制系统的原理及应用探讨为了提升供暖质量，减少资源能源浪费，热力公司不断提升自动化技术水平，优化自动化控制系统的各方面性能，积极响应国家关于“节能降耗、绿色环保”的号召，并取得了阶段性成果。
借助于自动化控制系统实时监控的功能，供热全过程实现了透明化管理，尤其在温度与热量控制方面，实现了一次达标、一次通过的愿景，用户满意率呈现出逐年升高态势。
1换热站供热自动化控制系统的结构组成与工作原理1.1 结构组成换热站供热自动化控制系统主要包括：传感器、测量仪表、执行机构、PLC、现场液位计以工控机等结构组成。
其中测量装置主要对换热站的运行状态以及各项运行参数进行测量，测量参数涵盖一次供温温度、二次供水温度、二次供水流量、用户暖气温度以及二次回水温度等参数。
执行机构对供暖锅炉传输蒸汽管道的开关阀门进行有效控制。
而PLC 则是接收换热站控制系統传输来的数据信息，并对其进行运算和处理，然后借助于I/O 模块，写入自动运行控制程序，进而完成变频器、电动调节阀以及补水泵的相关动作行为。
现场液位计主要测量补水箱内的液位高低，工控机则是有效监测系统运行过程中的各项参数，如果发现运行异常，工控机的报警装置会发出报警信号。
换热站的控制柜对循环水泵以及补水泵进行有效控制，运行模式包括手动、自动、工频以及变频。
而保障换热器正常运转的独立运行程序则存储在PLC 内，在运行时，无需借助于上位机的监控管理软件。
换热站的中央控制室时时监测出口位置的暖气温度，如果温度不达标，可以及时进行智能化调整，使供暖温度能够满足终端用户需求。
1.2 工作原理从供暖锅炉内部出来的蒸汽借助于供热管道传输到换热站，在这传输过程中，蒸汽主要是由电动调节阀的自动开、关与手动阀门进行有效控制。
当蒸汽传导到双纹管换热器中后，与管网中的冷水介质发生热交换反应，使蒸汽温度下降而成为液态的冷凝水，此时，冷凝水贮存到水箱中，在循环泵的作用下，冷凝水进入到供暖管道当中。
换热站节能控制系统研究
不够 ， 观感差 ；） ３ 折弯不 规范 ； ） ４ 遇墙 栓没 有 明敷 ； ） 门洞引 下 开 裂 现 象 。８ 每 个 连 接 部 位 附近 的 表 面 ， 刷 绿 色 和 黄 色 相 间 的 ５绕 ） 涂
点 距 门洞 太 远 ； ） 接 长 度 不 符 合 规 范 要 求 。 ６搭
条纹标识 ， 刷时要有保 护措施 ， 涂 防止污染墙 面 ， 同颜 色用胶带 不 纸分 隔。改进 安装工艺后符合规 范搭接 长度的要求 ， 观感 有 了明
也对 运行 成本有显著 影响 。水 泵的流量 和扬 程 网是 指 连 接 于 换 热 站 与 热 用 户 之 间 的 管 网 。 换 热 站 是 指 连 接 于 对 电资源有影 响 ，
一
选择与配 置得 当， 装机电功率合适 ， 次网与二次 网并装有与用户 连接 的相关设 备 、 仪表 和控 制设备 的选择 与配置是 十分 重要 的， 运 行 工 作 点 处 于 设 备 高 效 率 区 域 ， 耗 少 。选 择 与 配 置 不 当 （ 电 一 的机 房 。
固 ， 缝 应平 直 ， 漏 焊 、 焊 、 渣 、 裂 现 象 。 ９热 镀 锌 钢 材 焊 接 接 方 法 ： ４倍 Ｂ＋２道 焊 缝 宽 度 的 长 度 扁 钢 ， 焊在 接 地 均 压 带 焊 无 虚 夹 开 ） 用 搭
时将破坏热镀锌防腐 ， 没有 在焊痕外 １０ｌｉ ０ ｎ内做 防腐处理 。１ ） 水平接头装 置的背面靠墙侧 。５ 支持件 问的距离 ， ｎ ０ ） 在水平 直线部 遇到门 口时 ， 两边不对称引下 。一般距门洞 ０３ｍ～０ ４ｍ为宜 。 ． ．
能 、 效 、 低劳动强度… 。 高 降
端用户 的供热效果 得到保证 ， 常是使供水 温度远高 于设计要求 通 值， 这种 方式虽然满 足了远 端用 户 的要求 ， 增加 了热损 失及 供 却
集中供暖系统节能及换热站控制系统研究
集中供暖系统节能及换热站控制系统研究作者：付文何杉来源：《建材发展导向》2014年第01期摘要：随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平也得到了相应的提高，人们对自己的生活品质有了更多的追求，尤其是对建筑房屋的室内环境舒适度要求也逐渐提升，但是面临的能源问题也日趋明显。
要想实现整个社会的可持续发展，就需要将供暖系统的节能提上日程。
采用节能的方式，使能源紧张问题得到了一定程度的缓解，也降低了能源消耗费用，是一种比较理想的节能方法。
本文主要论述了我国集中供暖以空调为主的系统节能技术，并且对换热站控制系统的应用做出了深层的研究。
关键词：集中供暖系统；节能；换热站控制对城市进行集中供热系统节能的设计成为了城市尤为关注的重要问题，采用集中供暖系统对我国能源的节约以及生活环境的改善有着极为重要的影响。
它不仅创造了一定的环境效益也为人们带来了很大的经济效益。
因此，对集中供暖系统节能的设计是十分必要的，这里重点介绍了以空调供暖为主的供暖系统。
另外也要保证换热站控制系统的合理设计，这有利于获取比较全面的供热信息，使整个供暖节能系统更加高效的为人们的生活提供舒适的环境。
1 集中供暖系统（以空调供暖为主）1.1 空调供暖系统节能的表现主要介绍了空调供暖系统的节能设计，该系统节能的主要表现：1.1.1 在用户住处同时安装有冬季和夏季共同使用的高效散热器以及电动冷暖空调，这就形成了一个空调机组。
1.1.2 在供暖的空调设备站中装有热电联产机组，并且可以利用直接式的水管网将供暖空调站和用户便捷的连接在一起。
1.1.3 在冬季供暖的时期，将以联产方式生产的热水经过管网连接用户然后通往空调机组中所组装的高效散热器。
在夏季不需要供暖的季节，可以将在供暖空调总站中生产出的冷水流通到空调机组中的高效散热器当中。
1.1.4 可以在供暖空调站中安装调温塔装置，避免在紧要的时刻可以有效的保障发电量能够免受联产热量的制约。
1.2 空调供暖系统节能的设计1.2.1 对循环水泵的设计。
基于PLC的热力公司换热站控制系统设计
电气工程学院综合课程设计成绩评定表目录目录引言 (1)第一章绪论 (2)1.1 换热站的发展概述 (2)1.1.1 国外换热站发展概况 (2)1.1.2 国内换热站发展概况 (2)1.2 换热站的简介及运行现状 (3)1.3 课题的来源及意义 (3)第二章换热站的构成和总体设计方案 (5)2.1换热站的简介 (5)2.2换热站控制系统的构成 (5)2.3 换热站控制系统的硬件 (6)2.3.1换热器 (6)2.3.2 循环水泵 (7)2.3.3 阀门 (7)2.3.4 温度计、阀门 (8)2.3.5 PLC S7-200 (8)2.4 换热站工作原理 (11)2.5 系统总体方案设计思路 (12)2.6 该方案要实现的控制功能 (13)第三章控制系统实施方案 (15)3.1 换热站与热用户的连接方式 (15)3.2 温度的控制调节 (15)3.3 循环水流量的调节控制 (16)3.4 压力的调节控制 (17)3.5 换热站总体控制系统方案 (18)3.5.1 换热站控制系统设计 (18)3.5.2 控制系统硬件总体框架图 (18)3.5.3 换热站控制系统电气图 (18)参考文献 (20)引言温度控制系统在国内各行各业的应用虽然应用很广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。
目前，我国在这方面总体水平处于20世纪80年代中后期的水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适用于一般的温度系统的控制，难以控制滞后、复杂、时变温度系统控制。
能适应于较高的控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内还不十分成熟。
随着国民经济的不断发展，人们对供暖质量的需求也在逐步提高。
在传统供热模式下，为满足供热需求，换热站内设备运行参数多为人工调节，随着室外温度及热负荷的不断改变，不断的人工调节二次供水温度以保证用户室内能够维持恒定的温度。
换热站及其自动控制系统的调试-初稿
换热站及其自动控制系统---暖通工程师应了解自控系统天津海河教育园区投资开发有限公司王昊周文涛摘要换热站如今已广泛使用自动控制系统。
然而，良好的供暖系统，完善的自动控制系统，有时却不能很好的结合，发挥不出理想的作用。
究其原因，主要是暖通工程师不懂自控，自控技术人员不懂暖通，个自顾个自，结果两者都不能达到最佳状态。
在供热工程中，暖通工程与其自控比较而言，暖通是主导的部分，而自控只是它的辅助。
因此，作为一名暖通技术人员，有必要对自控系统有起码的了解。
同时，应以自身的暖通知识和对自控的了解去配合和指导自控人员做好调试工作。
Abstract The heat exchange station is now widely used in automatic control system. However, good heating system and good automatic control system, sometimes can not be combination well. Investigate its reason, is mainly the HVAC engineers do not understand automatic control, automatic control technology personnel do not understand the HVAC, neither can achieve the best results. In the heating project, comparing HVAC engineering and automation, HVAC is the leading part, and automatic control is its auxiliary. Therefore, as a heating technology personnel, it is necessary to have a rudimentary understanding of automatic control system. At the same time, should be based on their knowledge of automation and HVAC understanding to coordination and guidance control personnel to do the debugging work.关键词集中供热系统；换热站控制系统；PID调节Key Words Central Heating Supply System; Control system of heat exchanger; PID Regulation换热站如今已广泛使用自动控制系统。
智能换热站自动控制系统设计
智能换热站自动控制系统设计摘要：近年来，随着社会经济飞速发展，国民生活水平不断提高，对于冬季采暖是我国北方人们特别关注的问题。
随着供热管网的不断扩大，如何对热网进行有效地控制和管理，提高其经济效益和社会效益，成为供热企业急需解决的重要课题。
关键词：智能换热站；自动控制系统引言随着城市建设、经济发展和人民生活水平的不断提高，各个地区采暖消耗的燃煤量也逐年上升。
集中供热对于节约能源、降低碳排放量、减少环境污染、提高人民生活水平发挥了巨大作用，也是国家鼓励、积极扶持的产业之一。
换热站作为连接热源和供给用户使用的枢纽，对整个系统的高效运行承担着承上启下的重要作用。
然而我国换热站的控制模式多采用人工操作，因误操作导致供热品质下降及设备损坏时有发生。
随着自动化及信息技术的不断提高和国家节能环保政策的实施，无人值守换热站智能控制系统凭借其高效率、高性能以及危险预报精度高等优点，已成为众多科研人员的研究热点。
为此我公司根据需要，逐步实现自动化控制系统，积极推进两化融合提升企业竞争力与管理能力。
1换热站工作原理换热站就是换热的场所，它连接一次网和二次网，就像一个变压器一样把一次网的高温热量换热给二次网的热水再供给用户。
换热站通过热源热水在一次网循环将热量传送给二次网中的循环水，经过换热站的一次网热水回到热源被加热后重复下一次循环；吸收了一次网热量的二次网循环水由换热站循环泵加压后送至各供热用户，流经用户散热后的二次网循环水返回吸收一次网热量，重复上一次循环周而复始。
换热站通过流量计、温度传感器、压力传感器等传感器采集信号送至PLC，并上传数据信息；同时，PLC还可对循环水泵、补水泵等实现远程控制和自动控制，从而实现换热站的无人值守。
PLC是热量交换，热量分配及系统监控、调节的枢纽，在供热期间通过调整和保持热媒参数（温度、压力和流量等），进行分时、分区节能控制和气候补偿节能控制，满足按需供热，实现供热、用热全网热量平衡和节约能源。
换热站节能控制技术的研究
换热站节能控制技术的研究摘要：本文首先利用自动控制理论建立系统数学模型及换热过程热量传递和能耗关系模型；采用模糊控制算法结合传统pid算法构成的串级控制系统应用于换热器出口温度的控制，结果显示该算法能够显著提高控制系统的性能。
关键词：换热站数学模型串级控制模糊pid中图分类号：tu995 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0006-02近年来随着工业的迅速发展，供暖系统已逐渐趋于大型化，这虽然方便了用户，节约了能源，但也对提高供暖用户的舒适度，及系统的经济性、安全性、可靠性也提出了更高的要求。
对于控制大型有耦合系统，可先去耦合对局部进行分析建模，然后综合考虑系统模型。
建立换热过程热量传递和能耗关系模型。
根据该建立的模型，以满足工况为前提，以能耗最低为约束，进行能耗优化控制技术的研究，进而根据用户的要求和室外气候条件的变化，对二次侧水温进行自动控制，对供热工况实现有益调节。
1、系统模型1.1 用户模型假设系统保温良好，炉膛内由于混合器的作用温度均匀，设回水温度为，出水温度为，由热力学公式：其中，为入口温度，为出水温度；进行laplace变换并整理得：对于用户而言，即得用户和锅炉控制模型为：（图1）1.2 换热器模型换热器出口温度控制的传递函数，用于分析换热器出口温度和其他变量的关系，有利于对出口温度进行调节。
该过程通道的动态特性可近似为带有纯滞的二阶惯性环节，这是由于热流体要把热量传递给冷流体，必须要先把热量传给间壁，再由间壁传给冷流体，这样就形成了二阶惯性环节。
热流体流量、冷流体流量对热流体出口温度的影响，可用传递函数描述为：式中，k——静态放大倍数；w1，w2——热流体和冷流体的储存量。
此外，由于管道长度的限制和影响，导致了由于液体停留时间引起的滞后，两个时间常数的大小不仅取决于流体在管内的停留时间，还与管壁的厚度、材质、结垢等情况有关。
由此看出，系统的滞后时间为t，是一个惯性和时间滞后较大的系统。
换热站气候补偿节能控制系统案例
此改造共节约蒸汽费用和人工费约99830元。
投资回收期：n＝59748÷99830＝0.59
不到一个采暖季即可收回投资，由此可见，采用气候补偿器加无人值守的自动控制的节能效果非常显著。
换热温控技术+气候补偿及分时段控制技术
1.换热温控技术
换热温控技术就是通过电动调节阀一次侧供汽流量（汽—水换热系统），以达到控制二次侧供水温度的目的，避免供热过量，在满足热舒适的前提下节约热能。
2.气候补偿及分时段控制技术
所谓气候补偿：指的是根据室外气候温度的变化情况，自动调整热源（换热站）的供热量，充分利用自然热，节省系统供热量；如白天暖和气温升高，系统会自动关小一次侧蒸汽的阀门开度，减小进汽量，节省供热量；反之，当室外气温下降，系统会自动开大一次侧的阀门开度，加大供热量，满足采暖需要。气候补偿器可以根据供热需要，选择不同的供热曲线，自动进行气候补偿控制。
节能投资：59748.00元（详细报价见附页）
节能收益：
节约蒸汽费用：这里按保守的节能率预估，即按15%进行估算。
本设计是按照40000m2，24小时供暖进行设计计算。估算每个采暖季的蒸汽用量约8696吨按蒸汽的价格75元/吨，此改造每年可节约蒸汽费用：
8696×15%×75＝97830元
节省人工费：经过此改造后，换热站属于无人值守的自动控制系统，现场无需设置专人看管，只需要对换热站进行定期或异常状况的维护、巡检，此管理人员还可以完成对用户端（室内采暖系统）的维护或服务。
据有关资料调查，采用气候补偿器及分时段控制可节能15%～50%，而实际上节能效果跟当地的气候特点、当年冬季的气候状况、建筑的特性（民用建筑和公共建筑）及生活习惯有很大关系。如：若当地气候比较暖和，或当年冬季气温比较高，使用气候补偿控制后，其节能效果比冷气候条件下要高；另外，公共建筑由于其建筑的使用性质决定，时间段的共性比较强，分时控制的节能效果更加明显。根据我公司实施的公建节能改造案例，2005年冬季对高新区12000平方米的办公大楼实施节能改造，投资4.3万元，2005年冬季及2006年冬季，节能率分别为51.9％和53.6％。
浅析换热站电气自控系统
浅析换热站电气自控系统摘要：北方的供暖是民生大计，随着近些年对节能减排的号召和对空气质量的高标准和严要求，北方的大部分供暖已由换热站集中供暖，电采暖等多种形式替代了烧锅炉供暖的方式。
本文介绍分析基于PLC控制技术，变频技术和上位机组态联网，结合供热仪器仪表等电气设备的集中供热换热站自控系统，即与百姓息息相关的二次换热系统。
从常见的换热站热网工艺到站内温度，压力，流量，热量仪表，变频及PLC控制，上位机监控作以呈现。
关键词：电气自控换热站电气仪表1. 换热站的主要设备及作用1.1非电控设备及作用（1）换热器：常见的有板式换热器，它是连接一次管网与二次管网并进行热交换的设备，也是换热站内核心设备之一。
（2）管网与水箱：管网大体可分为一次管网的供水管和回水管，二次网的供水管和回水管，如果二次网供热面积较大，就有多个换热器机组的二次网供回水网管。
即一次网管可看作是换热站的热源，二次网管是输送分配给热用户的路径。
水箱内储存的水主要为保证二网供水压力的平衡以及供暖初期打水试压所用。
（3）水泵：可分为循环泵和补水泵。
循环泵是保证二次网路中水的流量；补水泵是保证二次网中管路的压力。
（4）管道上的各类一次仪表：主要是压力，温度仪表，可直观的反映出管网当前的压力值和温度值。
（5）阀门和过滤器：各种阀门保证水路的隔离和流通，过滤器用来过滤掉水中较大的杂质。
1.2电控设备及作用（1）电气柜：给整个站内输配电源，保证电气运作。
（2）RTU控制柜：配有PLC可编程控制器和HMI人机界面等，是换热站内自控的主体。
（3）变频柜：控制水泵电机，为调速所用，以达到流量和压力的预期值，同时节约电能。
（4）各类电气仪表：压力变送器通常以4~20mA或者0~10V的信号将管道的压力值反馈给PLC；温度传感器也可配有变送器将电压或电流信号传送给PLC，也可以是热电阻或热电偶等，以阻值反映出温度的变化；电动调节阀也有手动模式，主要作为质调节来控制一网的流量大小。
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.。
换热站气候补偿节能控制系统案例
换热站气候补偿节能控制系统案例换热站是城市集中供暖系统中至关重要的组成部分，它用于将热能从集中供热源输送到各个用户处。
然而，传统的换热站存在一些问题，如气候变化的影响、能源浪费和设备磨损等。
为了解决这些问题，提高换热站的能源利用效率和运行可靠性，很多地区开始采用气候补偿节能控制系统。
气候补偿节能控制系统是一种基于气象数据和室外温度补偿的控制系统，它可以根据外界环境的变化自动调整换热站的工作状态。
该系统通过与前置机、传感器、执行器和集中控制器等设备的联动工作，实现对换热设备的控制和调节，从而提高能源利用效率和减少能源浪费。
下面以地区的换热站气候补偿节能控制系统为例进行介绍：该系统包括以下几个关键部分：1.气象数据监测：系统通过传感器实时监测外界气象数据，包括室外温度、湿度、风速等，以及太阳辐射、降雨等数据。
2.前置机：气象数据通过前置机进行数据采集和处理，将处理后的数据传输给集中控制器。
3.传感器：换热站内安装了多个传感器，用于监测关键参数，如供回水温度、流量、压力等。
4.集中控制器：集中控制器是系统的核心，它接收前置机和传感器的数据，并根据预定的控制策略进行分析和决策。
5.执行器：根据集中控制器的指令，执行器对换热站的设备进行控制和调节，包括主机、泵和阀门等。
具体的工作流程如下：1.数据采集：前置机通过传感器采集和处理外界气象数据，以及换热站内部的关键参数数据，并将处理后的数据传输给集中控制器。
2.数据分析：集中控制器根据采集到的数据，利用预定的控制策略进行分析和决策，确定最佳的换热站运行状态。
3.控制指令下达：集中控制器根据分析结果，向执行器发送指令，控制换热站内的设备进行相应的调节，如调整主机的启停、调整泵的转速、调节阀门的开度。
4.设备调节：执行器根据集中控制器的指令，对换热站内的设备进行相应的调节和控制，以满足用户的热量需求，同时尽量减少能源的浪费。
5.运行监测：系统在运行过程中实时监测各个设备的运行状态和性能参数，并通过集中控制器进行故障诊断和报警处理。
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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。
3、换热站循环泵节能控制系统设计：我们按照供热面积和短期扩容的可能，为了
维持高层用户供暖，需要稳定的实时出水压力，因此该系统也是一个单闭环压
力控制系统。
选用三台电机功率37KW的循环水泵。
水泵变频工作方式为二用
一备的控制方案，电气元件选择型号分别为FRN3P11-4CX变频器；HFR1045
电机软启动器；ID136闭环调节器；AF-20MR-A小型程序控制用可编程控制器；
供水、回水压力信号DBM20R-1型供水、回水压力信号变送器等。
将它们安装
在2#GGD型电柜中。
换热站补水泵节能控制系统设计为避免由于泵体、管道、阀门的泄漏引起循环水的水压降低，保证回水管路上缺失的热水自动补给，需
要稳定的回水压力，实现实时补水，因此系统也是一个单闭环压力控制系统。
选用两台电机功率5.5KW的补水水泵，水泵变频工作方式为二用一备的控制方
案，电气元件选择型号分别为FRN5.5G11S-4CX变频器；PXR9闭环PID34应
用能源技术；调节器；AF-20MR-A小型程序控制用可编程控制器；DBM20R-1
型回水压力信号变送器等。
将它们安装在3#GGD型电柜中。
4、换热节能系统的分析及其解决对策：
（1）换热站能耗分析：换热站能耗主要包括三个方面的内容，即：系统泄漏、电耗以及热耗等方面。
供热系统将热能传送至热用户的时候，应经过热制备、传递、输送以及用热这几个环节之中。
换热站属于二次网的热源，主要包括设备室换
热器、二次网系统循环水泵以及补水泵等。
其耗费的能源是一次网高温水、电
力以及水和热等。
（2）换热站节能分析：对于换热节能分析，主要包括如下几个方面的内容：A.由前所述可以得知，换热站节能控制系统具有很多方面的优点，包括高节能、智能
化以及自动化等方面的优点，应用方位也十分广泛，包括：工厂、机关单位、
居民小区等商用建筑供暖、空调以及生活用水等；各类换热站的新建及扩建等
的配套。
换热站节能控制系统可实现单机或者多机网络控制，在中央控制室仅
需一台高可靠性工控机，然后为其配置一套远程通信设备。
在换热站供热系统
中，主要集中了一次网、二次网、供水及回水管道上的温度、压力以及流量等
数据信息。
系统之中主要控制的设备有换热站中循环水泵的运行、电磁阀的开
关等，从而达到节能、温度供热以及管网平衡等方面的要求。
B.变频驱动供热
站节能机理。
对于采用水暖方式的供暖系统而言，离心泵主要是用于传递热水
或者补充热媒的一种机械。
而这些设备是按照最大负荷力进行设计与选型的，
然而在实际运行过程中，绝大多数时间是处于轻载状态下运行，此时负荷并未
达到设计及选型的根本要求。
为了确保生产的稳定性，当前通畅采取阀门来对
流量加以控制，这就浪费了很多电量。
所以，在换热站电气节能之中，对循环
泵与补水泵进行优化运行方面的研究具有十分重要的意义。
供热系统之中，绝
大多数都是根据供热面积的大小来选择循环水泵的大小，而且其中还会对扩网
增容等方面的因素加以考虑。
对于循环水泵而言，其选择通常较大，在实际运
行过程中出现“小马拉大车”的现象，此时水泵效率低下，功率浪费较大，而
且运行过程中所需电耗也非常高。
采取变频控制循环水泵，则能够节约这部分
电能。
采用水泵变频调速技术，可以使得循环水量随着室外温度等方面的因素
的变化而发生变化，能够有效避免按设计热负荷进行供热而引起的不必要的浪
费。
C.补水定压控制。
按照二次侧供回水压控制循环泵以维持恒定压差，变频
以及变流量供热以最大程度降低热网运输成本。
通过二次侧供水压差加以控制，能够对温度进行有效地调节。
供暖系统常见定压方式主要包括如下几种类型：
连续补水定压、间隙性补水定压、膨胀水箱定压以及变频调速补水定压等。
将
上述几种类型的定压方式能够显著节省电能。
（3）换热站的节能技术手段
对于换热站而言，其节能技术手段主要包括如下几个方面：A.水力平衡技术。
各种节能技术手段的实施前提是确保管网水力的工况大小。
好的热力工况由好
的水力工况来保证，水力平衡技术是节能的第一步。
B.远程监控技术。
随着科
技的进步，GPRS和CDMA通信方式已经无缝应用到工业领域，无人值守换热
站的应用使热力公司能方便快捷的了解热网具体参数，根据分析，随时调整设
备和热网的工况，使其达到最佳运行状态。
而且节约了大量的人、物力。
C.分
布式变频泵技术。
在换热站传统的一级泵系统上，改用二级泵系统，既在一次
侧也增加循环泵，这样和热源侧的一次泵接力循环各自需要的流量。
总得电耗
要比单独只设热源侧循环泵要低很多。