換熱站測點(diǎn)

換熱站是整個(gè)熱網(wǎng)系統(tǒng)中最主要的環(huán)節(jié)，它將一次側(cè)高溫水與二次網(wǎng)回水換熱后，經(jīng)過循環(huán)泵加壓實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)熱量的供應(yīng)。換熱站控制系統(tǒng)可以說是集中供熱監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，它主要包括現(xiàn)場控制器、傳感器和執(zhí)行器、遠(yuǎn)程通訊設(shè)備。換熱站控制系統(tǒng)既可獨(dú)立工作，也可以接受調(diào)度中心的監(jiān)督指導(dǎo)。

重要參數(shù)分析：

1.監(jiān)測比較一次網(wǎng)各系統(tǒng)及總的回水溫度；

2.在供熱系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，由室外溫度、一次網(wǎng)的供水溫度、要求的回水溫度，通過一定的模擬算法得出二次網(wǎng)所需要的供水溫度，指導(dǎo)操作人員的運(yùn)行調(diào)節(jié)。

3.負(fù)荷預(yù)測：由室外溫度、一次網(wǎng)的供水溫度、要求的回水溫度，得出系統(tǒng)所需要的供暖負(fù)荷。

4.在相同的一次網(wǎng)供水、回水溫度參數(shù)情況下，比較同一種類的換熱器的換熱情況，是否有結(jié)垢等異常現(xiàn)象；

5.在相同的一次網(wǎng)供水、回水溫度參數(shù)情況下，比較不同種類的換熱器的換熱情況，何種換熱器的有效換熱能力高等

6.比較不同建筑物類型的熱耗情況，了解不同的建筑物熱量計(jì)費(fèi)后熱費(fèi)成本；

7.水泵和換熱器累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)的記錄，為檢修提供依據(jù)。

所有這些參數(shù)都可以以報(bào)表、曲線、柱圖的方式顯示，便于分析統(tǒng)計(jì)管理。

總體控制方案

所謂正常工況是指電廠所供的熱量滿足系統(tǒng)的需熱量，亦即電廠的循環(huán)水量和溫度都滿足供熱要求，非正常工況正好與之相反，因?yàn)殡姀S的循環(huán)水量基本保持不變，所有非正常工況特指電廠的供水溫度低于供熱要求。

總體控制方案就是在保證系統(tǒng)的循環(huán)水量按供熱面積平均分配的前提下，實(shí)現(xiàn)均勻供熱，同時(shí)保證用戶室溫基本合格。熱力站一次網(wǎng)的循環(huán)流量設(shè)置高限報(bào)警，亦即系統(tǒng)的控制是在該流量不能超過設(shè)定值的前提下進(jìn)行，一旦該流量超過設(shè)定值，那么控制流量成了先的事情。

一般適合在一次網(wǎng)供水壓力不高的場合，用戶側(cè)的溫度通過蒸汽調(diào)節(jié)閥門來調(diào)節(jié)，壓力通過循環(huán)水泵變頻定壓控制；

在一次網(wǎng)的供水壓力較高的場合，用戶側(cè)溫度通過循環(huán)泵變頻輔以調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)，電動閥控制一次網(wǎng)的流量，流量不能超過設(shè)定值。

參數(shù)設(shè)定值顯得非常關(guān)鍵，非常關(guān)鍵的參數(shù)有：

電廠出水溫度

電廠總循環(huán)流量

各站一次網(wǎng)循環(huán)流量

用戶側(cè)供水壓力

用戶側(cè)供水溫度

這是需要實(shí)際摸索或依據(jù)熱力公司運(yùn)行管理人員的經(jīng)驗(yàn)。將所得的經(jīng)驗(yàn)值直接在中控室下發(fā)，可以改其中的某幾個(gè)站，也可以全部修改設(shè)定值。

下面主要分析溫度和壓力控制的設(shè)定模式。

溫度設(shè)定控制

二次網(wǎng)供溫控制有直接設(shè)定控制、室外溫度補(bǔ)償控制等多種控制模式。其中直接設(shè)定控制指在現(xiàn)場控制設(shè)備操作界面上運(yùn)行人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直接設(shè)定合適的二次網(wǎng)供水溫度，然后控制設(shè)備通過調(diào)節(jié)一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥保證二次網(wǎng)供水溫度達(dá)到設(shè)定值；室外溫度補(bǔ)償控制則根據(jù)室外溫度的變化，隨時(shí)調(diào)整二次網(wǎng)供水溫度，既可以通過對照查表，也可以通過設(shè)定曲線的方式實(shí)現(xiàn)。

換熱站溫度控制主要是實(shí)現(xiàn)室外溫度補(bǔ)償?shù)墓崃亢托锜崃恳恢碌恼{(diào)節(jié)，在控制器的程序中有四種方法，用戶可以根據(jù)需要自行選擇：直接固定二次網(wǎng)供水溫度法、帶室外氣候補(bǔ)償?shù)亩尉W(wǎng)供水溫度或回水溫度或二次網(wǎng)的供回水平均溫度經(jīng)驗(yàn)法、帶室外氣候補(bǔ)償?shù)亩尉W(wǎng)供水溫度或回水溫度或二次網(wǎng)的供回水平均溫度公式法、分時(shí)段修正法。以下僅以二次網(wǎng)供水溫度為例進(jìn)行描述，回水溫度或平均溫度類似。

這些設(shè)定值可以在中控室直接發(fā)出。

直接固定二次網(wǎng)供水溫度法就是不管室外溫度如何變化，二次網(wǎng)的供水溫度均保持不變，該方法簡單不加描述。

分時(shí)段修正法用于以下幾種場合：有的建筑物白天有人晚上基本無人，如學(xué)校等可以分時(shí)段運(yùn)行；即使在相同的室外溫度情況下，晴天、雨天、雪天、風(fēng)力大等等，建筑物的耗熱量是不同的，因此二次網(wǎng)的供水溫度值應(yīng)設(shè)定不同值，所謂修正是指分時(shí)段運(yùn)行場合的二次網(wǎng)供水溫度與設(shè)定值之間的偏差，這樣可以更加經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如下圖所示：

分時(shí)段調(diào)節(jié)曲線

室外溫度補(bǔ)償（經(jīng)驗(yàn)法）

隨室外溫度變化，改變二次供水溫度的設(shè)定值，并以該設(shè)定值作為調(diào)節(jié)目標(biāo)調(diào)節(jié)一次閥。下表是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)表例：

當(dāng)室外溫度進(jìn)入模糊區(qū)時(shí)，二次供水溫度的設(shè)定值保持不變，這主要是為了減少閥門的動作，保護(hù)執(zhí)行器。

原來的很多供熱自控系統(tǒng)運(yùn)行一兩年后，就失靈了，其中大部分是由于電動閥的執(zhí)行器壞了。一般來講，電動調(diào)節(jié)閥的使用壽命只有10萬次，電動閥行程大于5%，就算動作一次，如果不保護(hù)閥門的使用壽命，自控系統(tǒng)運(yùn)行兩年后就可能癱瘓。我們公司在這方面進(jìn)行了專門的研究，采用自控理論結(jié)合供熱特點(diǎn)尤其是換熱器的換熱特性和熱用戶的熱惰性，提出了我們獨(dú)特的電動調(diào)節(jié)閥的步進(jìn)模糊控制方法，每小時(shí)可以保證電動閥僅動作三次（行程大于5%，其余的行程不讓其大于5%），這樣電動閥在正常使用的情況下可以用8~10年左右。

室外溫度補(bǔ)償（公式法）

按設(shè)定的換熱站設(shè)計(jì)參數(shù)（設(shè)計(jì)室外溫度Tw’、室內(nèi)溫度Tn’、供水溫度Tg’、回水溫度Th’、散熱器參數(shù)B等），計(jì)算出在不同的室外溫度(Tw)下適合的二次供回水平均溫度(T2p)，并以該平均溫度作為調(diào)節(jié)目標(biāo)調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥。

以上是控制換熱站二次網(wǎng)平均溫度的，對于控制二次側(cè)供水溫度的情況，也有相應(yīng)的公式。

對有的集中供熱管網(wǎng)，一次網(wǎng)的回水溫度不希望高于某一個(gè)值，例如北京熱力公司一次網(wǎng)的回水溫度就不能高于60°C，過高溫度的回水直接回到電廠也是一種能源浪費(fèi)，因此根據(jù)一次網(wǎng)的回水溫度高低來輔助調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的電動調(diào)節(jié)閥，保證回水溫度不高于60°C。

 壓力設(shè)定控制

二次網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)是質(zhì)量并調(diào)，即在改變二次網(wǎng)溫度的同時(shí)二次網(wǎng)循環(huán)流量也隨之改變。系統(tǒng)流量也隨著用戶的供熱量而變化，主要是通過加壓泵變頻器來實(shí)現(xiàn)。壓力（或二次網(wǎng)循環(huán)流量）控制方法：根據(jù)二次網(wǎng)的供水壓力或供回水壓差來控制二次網(wǎng)加壓水泵的運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)的流量變化。

但是如何控制變頻器的頻率是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題；同時(shí)，當(dāng)變頻器的頻率變化引起二次網(wǎng)的循環(huán)流量發(fā)生變化，隨之二次網(wǎng)的供水溫度發(fā)生變化，那么前面的控制又要發(fā)生變化，電動調(diào)節(jié)閥就會頻繁動作，影響使用年限。青島橫河埃佛公司提出了如下三種變頻器頻率控制方案，用戶可以根據(jù)需要自行選擇：

Ø        直接給定頻率：大部分供熱系統(tǒng)基本上是采用這種方法，雖然也可以節(jié)省由于系統(tǒng)水泵選擇偏大而導(dǎo)致的電耗，但是基本上是定流量運(yùn)行方式，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能要求。

Ø        壓差或壓力定頻率：根據(jù)二次網(wǎng)的供水壓力或供回水壓差來控制二次網(wǎng)加壓水泵的運(yùn)行頻率，取壓點(diǎn)的位置可以在二次網(wǎng)的供回水管上，有條件的場合可以將測壓點(diǎn)放在系統(tǒng)的最不利用戶的供回水干管上。該控制模式下也可以稱為變流量運(yùn)行控制。

Ø        室外溫度定頻率：在室外溫度變化的同時(shí)，系統(tǒng)的循環(huán)流量也隨之變化，供回水壓力或壓差也發(fā)生變花，即變壓變流量，才可以達(dá)到系統(tǒng)調(diào)節(jié)工況，同時(shí)也是限度地節(jié)能。

下表給出了一個(gè)案例，表中數(shù)據(jù)用戶可以根據(jù)需要修改。這里最關(guān)鍵是相對流量的選取，因?yàn)槎尉W(wǎng)的循環(huán)流量選擇過低，用戶末端會出現(xiàn)不熱的現(xiàn)象；二次網(wǎng)循環(huán)流量選擇過大，不利于系統(tǒng)節(jié)電。我公司擁有的熱網(wǎng)監(jiān)控專家系統(tǒng)可以非常方便地定出不同供熱系統(tǒng)、不同供熱形式、不同供熱地區(qū)的相對流量值，同時(shí)還給出系統(tǒng)的最小流量值。

相對節(jié)電率指：設(shè)計(jì)條件下的水泵在變頻后運(yùn)行電耗與其滿負(fù)荷試運(yùn)行電耗之比，如果水泵選擇過大，其相對節(jié)電率更大。

熱力站故障報(bào)警

當(dāng)換熱泵站出現(xiàn)下列異常時(shí)，系統(tǒng)會自動報(bào)警，并上傳給監(jiān)控中心，并依據(jù)故障的程度判斷是否自動停止系統(tǒng)運(yùn)行，并關(guān)斷相應(yīng)的閥門。

A.    電廠供水溫度過低—轉(zhuǎn)換控制模式

B.     電廠循環(huán)流量過低—轉(zhuǎn)換控制模式

C.     熱力站一次網(wǎng)流量超限—轉(zhuǎn)換控制模式

D.    二次供水溫度過高—關(guān)小閥門或增加循環(huán)泵運(yùn)行頻率

E.     二次供水壓力過高—關(guān)小閥門或降低循環(huán)泵運(yùn)行頻率

F.      二次回水壓力過低—系統(tǒng)失水，增加補(bǔ)水泵頻率

G.    失水量大

換熱站故障，比如停電、各種現(xiàn)場設(shè)備故障