换热机组控制柜仪表技术方案..

换热机组控制柜控制及仪表技术方案

公司换热机组现状

目前公司现有换热站房110多个，共有机组170多套，还有部分换热站未实现自动控制，需要工作人员24小时值守，导致换热站运行成本居高不下，同时存在大量人员费用与安全隐患等一系列问题。本次改造是在现有换热站的基础上，通过局部改造、优化，实现换热站的集中控制、无人值守，最终达到减员增效、降低运行成本的目的。

机组技术总体要求

1、先进性

采用国际领先的工业自动化控制技术和数据存储管理技术，效益高，投资少，所有设备及设备安装须达到国家相应规定的标准，具有科学、先进性、便于维修和管理的特点，可以保证在未来5~10年不落后于最新技术的发展。

2、稳定性

系统注重稳定性和可靠性，图形界面友好、无故障、运行时间长。

3、经济性

减少一次性的投资，并确保系统具有很高的可靠性和极低的故障率，将功能变更、运行与维护费用减至最低限度。

4、安全性

严密的技术防范措施保障系统安全。在确保供热系统运行安全、可靠的前提与基础上，可以实现其经济性，节约能源。5、可靠性

系统对使用环境（温度-25℃~150℃，相对湿度5%~95%）具有良好的适应性，并确保具有极低的故障率。

6、可扩展性

包含硬件的可扩展性和软件的可扩展性两个方面，升级扩充只需要增加模块，保护投资成本。

具体技术方案如下

一、换热机组仪表主要组成

①就地显示仪表：温度计为双金属温度计，温度计精度等级1级；压力表为弹簧管式压力表，压力表精度等级≤1级；表弯为白钢材质，表座为20#无缝材质；温度测量范围：一次侧0—150℃；二次侧0—100℃；压力测量范围0—1.6Mpa。

②远传仪表：包括压力传感器、温度传感器、流量计等。

③管路、电缆、电缆桥架及附件

二、控制系统：

①包括循环水泵变频器、补水泵变频器、可编程控制器和必要的电器元件等。

②控制柜，变频柜要求配线整齐规范，线号清晰，严格按照图纸施工。

③动力线和信号线分开安装在桥架里或者穿线管，桥架设隔

板，严格将AC电路和DC电路加以区分。电控柜与换热机组本体放在同一基础上。

④电缆出线应安装接头及波纹管穿线。

⑤系统运行状态信号及故障信号应全部输入PLC。

⑥控制器开关量输入输出及模拟量输入输出点预留10%空点做为备用点。

⑦所有信号线应保证可靠接地，接地电阻小于5欧。

⑧控制柜控制器采集模拟信号包括软水箱液位，一次网供回水温度，一次网供回水压力，一次网回水流量，积水坑液位，二次网供回水温度，二次网供回水压力，室外温度，补水流量，电动调节阀开度控制、水泵运转频率及电流等。

⑨安装水、电、热计量；并随时将数据传送到集控中心。加装热计量表，选用超声波或电磁流量装置；并带有核算瞬时显示及累计量功能。水、电计量功能同上。水、电、热计量信号全部采集到集控及操作柜。

⑩换热站触摸屏人机界面设置操作权限，设置相应密码。权限应该包括管理员权限，操作员权限等。

三、换热机组控制与使用功能要求

①机组控制

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，根据室外温度变化和当地供热负荷曲线，决定二次侧的供水温度，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交侧流量的量调节。

②补水定压

补水定压采用变频补水定压，循环水泵入口压力低于设定值时，可自动启动补水泵，并根据循环水泵入口压力的变化调节补水泵的转速；循环水泵入口压力高于设定值时，补水泵停止运行。

③定温差控制

应用可编程控制器，通过触摸屏和远端设定二次供回水温差，经过二次供回水温差的实测值和设定值相比较后，并进行PID调节，控制器输出信号至变频器，变频器调节循环泵运行频率，实现温差控制。

四、换热机组保护功能

（1）自动卸压功能：当二次侧因水压力超标时，安全阀自动开启泄压。

（2）开机自检功能：二次侧回水压力设定一个低限保护值（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，不能启动循环泵只能开启补水系统补水，待达到设定值后方可启动循环泵。

（3）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，机组自检后，系统按顺序启动。

（4）循环水泵全部通过变频器控制，可以实现软启软停，

避免了水泵启停时产生的巨大冲击和水锤现象对设备的损坏，以及对电器设备的保护，对水泵和设备起到良好的保护作用，延长设备的使用寿命。循环泵不采用工频，采用双变频方式；补水泵变频器为一拖二设计（注：补水泵带工频功能，且两台补水泵均配置工频回路）。

（5）失压保护：二次侧回水压力低于低限设定值时，自动补水系统投入运行，开始补水。自动补水系统投入运行后二次侧回水压力仍继续降低即发声光信号报警（该信号远传调度中心）。

（6）断电保护：停电后自动关闭电动调节阀，切断热源，控制器及变频器自动复位并使各种设定参数和运行状态参数保持原断电前设置。

（7）超温保护：二次供水温度超过85℃（操作面板可调设定值）

（8）超压保护：二次供水压力超过设定高限值（操作面板可调设定值）循环泵停止运行并关闭一次侧电动调节阀。

（9）机组控制柜具良好的通风。

（10）变频器异常情况下，机组可以实现就地启停控制。

（11）集控中心实现可监可控。可以手动控制电动调节阀开度，变频器频率及起停电机。

（12）换热机组的二次侧有能避免压力过高的措施，采用的措施是安装电磁阀和安全阀来进行泄水，能够避免压力过高。

（13）积水坑内安装潜水泵，手动方式运行时通过按钮控制