换热站控制系统设计
换热站控制系统设计
Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书换热站控制系统设计
学生学号：
学生姓名：
专业班级：
指导教师：
职称：
起止日期：
吉林化工学院
Jilin Institute of Chemical Technology
专业综合设计任务书
一、设计题目
换热站控制系统设计
二、适用专业
测控技术与仪器专业
三、设计目的
1. 了解换热机组工艺流程；
2. 了解温度、压力、液位及流量等工艺参数的信号测量及传输方法；
3. 掌握PLC各种典型信号（二线制、四线制变送器及热电阻、热电偶）接线方法；
4. 掌握PID控制算法及其在PLC中的编程和离线仿真及调试方法；
5. 熟悉自控工程实践设计及应用的一般步骤和实现方法。
四、设计任务及要求
某换热站工艺流程如下图所示，一次网进水由热水锅炉加热，经板式换热器与二次网进行换热后再返回锅炉。二次网循环水由循环泵P201加压后进行换热器，加热后进入管网对居民住户进行循环供热。
控制要求：
1．二次网供水温度PID控制：通过一次网调节阀V101进行供水温度定值控制；
2．二次网供水压力PID控制：通过循环泵调频进行供水压力定值控制；
3．补水箱水位限值控制：水箱水位小于低限时开补水阀，大于高限时关补水阀；
4．二次网回水压力限值控制：回水压力小于低限时启动补水泵，大于高限时停泵；
5．连锁控制（选做）：水箱水位小于低低限时，补水泵禁止运行；二次网回水压力小于低低限时，循环泵禁止运行；
6．流量/热量累计（选做）：增加一次网流量和回水温度仪表，实现流量和热量累计。
五、设计内容
1. 总结IO点表，并进行PLC系统选型；
2. 设计控制系统IO信号接线图纸；
3. 按上述控制要求编写和设计PLC控制程序；
4. 设计上位机操作画面，包括工艺流程画面、操作画面、趋势及报警等画面；
5. 撰写设计说明书。
六、设计时间及进度安排
第1章摘要
随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断得到增强，产品得到飞速发展。由于PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。因此PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的，备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注。
通过PLC和上位机对二次网供水管道的压力和二次网回水管道的压力进行自动监控，同时在PLC中采用PID算法，从而可以通过控制循环泵和补水泵的转速来实现恒压控制，同时也通过对二次网供水温度的自动监控，从而通过控制一次网进水处的调节阀开度来实现恒温控制，实现了换热站系统的自动运行与人机交互。
文中介绍了一种基于PLC和WINCC的温度自动控制系统方案，针对过程控制装置中的换热站供水温度控制系统，通过介绍系统软硬件构成及其特点。论述了PLC和WINCC如何实现温度监控。实践证明，该系统具有良好的人机界面，能方便地在线修改参数，实现对整个换热系统工艺流程的控制。系统上位机采用西门子WINCC工程组态软件，实现系统启动和停止的控制、参数设定、报警组态、历史数据查询、报表打印等功能。
第2章换热站系统的工艺
换热站系统的构成
（1）换热站就地监控系统：以S7_300控制器为核心，现场的温度、压力、流量、热量、液位、阀门开度、变频器频率、泵的起停状态等传到控制器，由其进行判断和处理，从而实现现场的就地控制。
（2）现场仪表和执行机构：包括压力、温度、液位、流量、热量等传感器和变送器、阀门执行器等执行机构。
（3）通讯系统：以远程数据网络传输介质，实现中心控制室和换热站就地监控系统的通讯；以双绞线（以太网）为传输介质，实现中控室内部工作站与厂区办公管理系统通讯。
系统的工艺流程
某换热站工艺流程如下图所示，一次网进水由热水锅炉加热，经板式换热器与二次网进行换热后再返回锅炉。二次网循环水由循环泵P201加压后进行换热器，加热后进入管网对居民住户进行循环供热。
图2-1 换热站工艺流程图
系统的功能及控制要求
本系统的功能可分为监视功能和控制功能：
(1)监视功能主要包括：数据处理和数据显示两部分。
(2) 控制功能主要包括：对循环泵及补水泵的控制，以及一次网调节阀开度和二次网补水阀启停的控制。
控制要求：
（1）二次网供水温度PID控制：对二次网供水温度实时监控，通过对二次网供水温度的PID运算，调节一次网调节阀V101的开度，从而进行供水温度定值控制；
（2）二次网供水压力PID控制：对二次网供水压力实时监控，通过对二次网供水压力的PID运算，控制变频器输出频率，间接地控制水泵的转速，从而进行供水压力的定值控制；
（3）补水箱水位限值控制：通过液位变送器对水位实时监测，水当箱水位小于低限时开补水阀，大于高限时关补水阀；
（4）二次网回水压力限值控制：通过压力变送器对二次网回水压力实时监测，当回水压力小于低限时启动补水泵，大于高限时停泵；
（5）连锁控制：水箱水位小于低低限时，补水泵禁止运行；二次网回水压力小于低低限时，循环泵禁止运行；
（6）流量/热量累计：增加一次网流量和回水温度仪表，实现流量和热量累计。
第3章系统硬件选型
PLC的选型
在本控制系统中，所需的开关量输入为6点，分别为补水泵的启动、停止、运行、故障和循环泵的运行、故障。所需的开关量输出为2点，分别为补水泵启动、补水阀启动。考虑到系统的可扩展性和维修方便性，选择模块式PLC。S7_300 PLC一般包括CPU（中央处理单元）、存储器、输入输出接口、电源等。
I/O点表
表3-1 IO点表
序号IO标识中文说明IO类型PLC地址量程
1 V101 调节阀开度控制AO PQW288 0-100%
2 V101 调节阀开度反馈AI PIW256 0-100%
3 V102 补水阀启动DO
4 P201 循环泵频率控制AO PQW290 0-50HZ
5 P201 循环泵频率反馈AI PIW258 0-50HZ
8 P201 循环泵故障DI
9 P201 循环泵运行DI
10 P201 循环泵启动DO
11 P202 补水泵启动DI
12 P202 补水泵停止DI
13 P202 补水泵故障DI
14 P202 补水泵运行DI
15 P202 补水泵启动DO
16 PT101 一次网进水压力AI PIW260
17 TT101 一次网进水温度AI PIW262
18 PT201 二次网回水压力AI PIW264
19 TT201 二次网回水温度AI PIW266
20 PT202 二次网供水压力AI PIW268
21 PT202 二次网供水温度AI PIW270
22 LT 补水箱水位AI PIW272 0-5m
电源选型
24V直流传感器电源可以作为CPU本机和数字量扩展模块的输入、扩展模块（如模拟量模块）的供电电源以及外部传感器电源使用。如果容量不能满足所有需求，则必须增加外部24V直流电源。此系统选用PS307 5A，型号为6ES7 307-1EAO1-0AA0。
CPU选型
300PLC中CPU作为整个控制系统的核心，主要有运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成，此外还有外围芯片、总线接口及有关电路。由于本系统的设计中用到了变频器，考虑到变频器与PLC的PROFIBUS通讯，所以选择CPU 6ES7 315-2EH14-0AB0。
数字量输入输出模块选型
输入模块和输出模块通常称为 I/O 模块或 I/O 单元。PLC 的对外功能主要是通过各种 I/O 接口模块与外界联系而实现的。输入模块和输出模块是 PLC 与现场 I/O 装置或设备之间的连接部件。起着 PLC 与外部设备之间传递信息的作用。通常 I/O 模块上还有状态显示和 I/O 接线端子排，以便于连接和监视。
由于所需的开关量输入为6点，所需的开关量输出为2点，所以选择16点输入的DI模块和16点输出的DO模块即可，多余的I/O点用来备用和扩展。因此选择数字量输入型号为6ES7 321_1BH00_0AA0，数字量输出型号为6ES7 322_1BH00_0AA0。
由于所需的模拟量输入为9路，所需的开关量输出为2路，所以选择两个8路输入的DI模块和一个8路输出的DO模块即可，多余的用来备用和扩展。
因此选择模拟量输入型号为6ES7 331-1KF02-0AB0，数字量输出型号为 6ES7 332-5HF00-0AB0。
硬件选型表
为使系统安全可靠的运行，在进行硬件结构设计时，应充分了解各硬件设备的工作原理，以便选择合适的型号，如表3-2所示。
表3-2 硬件选型表
序列符号名称型号/规格个数
1 CPU CPU 6ES7 315-2EH14-0AB0 1
2 PS 电源模块(5A) 6ES7 307-1EA01-0AA0 1
3 DI 数字量输入模块16位6ES7 321-1BH00-0AA0 1
4 DO 数字量输出模块16位6ES7 322-1BH00-0AA0 1
5 AI 模拟量输入模块8路6ES7 331-1KF02-0AB0 2
6 AO 模拟量输出模块8路6ES
7 332-5HF00-0AB0 1
7 QS 三相空气开关 1
8 FU 熔断器 1
9 KM 交流接触器CJX2-09 2
10 KH 热继电器AC380V 2
11 KA 继电器MY4N-J 4
13 SB 按钮LA58 6
14 SA 转换开关LA39 1
第4章换热站的接线设计
主回路和二次回路
补水泵和循环泵都是由三项380V电压供电，经总空开QS1供电，通过交流接触器KM1控制补水泵的启停，通过KM2控制变频器的启停，通过控制变频器的频率来控制循环泵的转速。
二次回路中包括：本地的手动操作和远程PLC控制，手动控制时，即按下SB1，交流接触器吸合，使补水泵启动，按下按钮SB2交流接触器断开，补水泵停止工作，循环泵的控制同理。远程控制时由PLC程序进行处理，通过Q点输出给中间继电器，从而控制泵的启停。
图4-1 主控制回路图 4-2 二次回路
数字量输入/输出回路
数字量输入信号主要包括：补水泵启动信号，停止信号，以及补水泵反馈信号运行及故障，循环泵运行和故障。数字量输出信号主要包括：变频器的启动命令，补水泵的启动命令，以及补水阀的启动命令。
图4-3 数字量输入输出回路
模拟量输入/输出回路
模拟量输入主要包括扩：一次网进水压力及温度，二次网供水压力及温度，二次网回水压力及温度，变频器频率反馈，以及调节阀开度反馈。模拟量输出主要包括：调节阀来读的控制，以及比拼其频率的控制。
图4-4 模拟量输入输出回路
第5章下位机控制系统设计
分析控制要求
通过分析控制任务要求，本系统要对温度、压力、变频器和调节阀的反馈量进行采集，对变频器和调节阀的PID调节，以及简单的离散逻辑控制。所以为了使程序更清晰，编程时调用了多个功能块，其中温度采集FC1，逻辑控制FC2，压力采集FC3，变频器和调剂发反馈FC4，液位采集FC5，以及模拟量输出FC6。所以设计程序时OB1中只对子程序进行调用，其中的PID要在OB35中进行调节。
硬件组态
根据选型在SIMATIC300站点进行硬件组态。如图5-1所示。
图5-1 硬件组态
编辑符号表
定义符号地址，为相应的I/O点编辑符号。如图5-2所示。
图5-2 符号表
编辑下位机梯形图程序
根据工作过程编辑梯形图。
（1）利用FC105，将由模拟量采集模块采集并转换为0——27648的数字量转换为实际的压力值，程序如下。
图5-3 压力采集
（2）将模拟量采集的温度值，进行由整形到长整形的变换，再有长整形转变为浮点数，最后进行浮点数的运算，即将采集值除以10，得到实际的温度值。
图5-4 温度采集
（3）将PID运算之后的值送到FC106中，经过FC106的转换将实际的频率转换为0——27648的数字量，再由模拟量输出模块将这个数字量转换为模拟信号输出。
图5-5 模拟量输出
（4）对进水阀的控制分为：通过上微机操作画面手动控制，和自动控制。
图5-6 进水阀启动停止控制
通过对补水箱水位的实时监控，将采集的液位值与设定的液位值上限进行较，如果采集值大于设定值则关闭进水阀，同理将采集的液位值与设定的液位下限比较，如果采集值小于设定值则打开进水阀。
图5-7 液位控制
（5）对进水泵的控制分为：通过上位机画面手动控制，和通过按钮启停，和自动控制。
图5-8 补水泵启动停止控制
通过对二次网回水压力的实时监控，将采集的压力值与设定的压力值上限进行较，如果采集值大于设定值则关闭补水泵，同理将采集的压力值与设定的压力下限比较，如果采集值小于设定值则打开补水泵。
图5-9压力控制
（6）二次网供水压力和温度的PID调节：PID调节要用到PID调节块
FB41，将由FC105转换后的压力、温度值直接送给FB41的过程值PV，然后将FB41的输出值送给FC106，FC106转换后经模拟量输出模块作用到变频器和调节阀上。调节过程只需给定一个设定值SP，通过调解比例和积分，可将输出值调节到SP。
如图为一个PID仿真程序。
图5-10 PID控制
第6章上位机监控画面设计
Wincc组态软件简介
西门子视窗控制中心SIMATIC WinCC（Windows Control Center）是
HMI/SCADA软件中的后起之秀，1996年进入世界工控组态软件市场，当年就被美国Control Engineering 杂志评为最佳HMI软件，以最短的时间发展成第三个在世界范围内成功的SCADA系统；而在欧洲，它无可争议的成为第一。
WinCC基本系统是很多应用程序的核心。它包含以下九大部件：
1．变量管理器
变量管理器（tag management）管理WinCC中所使用的外部变量，内部变量和通讯驱动程序。
2．图形编辑器
图形编辑器（graphics designer）用于设计各种图形画面。
3．报警记录
报警记录（alarm logging）负责采集和归档报警消息。
4．变量归档
变量归档（tag logging）负责处理测量值，并长期存储所记录的过程值。
5．报表编辑器
报表编辑器（report designer）提供许多标准的报表，也可以设计各种格式的报表，并可按照预定的时间进行打印。
6．全局脚本
全局脚本（global script）是系统设计人员用ANSI-C及Visual Basic 编写的代码，以满足项目的需要。
7．文本库
文本库（text library）编辑不同语言版本下的文本消息。
8．用户管理器
用户管理器（user administrator）用来分配，管理和监控用户对组态和运行系统的访问权限。
9．交叉引用表
交叉引用表（cross-reference）负责搜索在画面，函数，归档和消息中所使用的变量，函数，OLE对象和ActiveX控件。
Wincc组态软件使用
第一步，新建单用户项目，如图6-1所示。
第二步，选择存储位置，项目命名后完成创建。
图6-1 新建单用户项目
在变量管理处右键添加新的驱动，找到SIMATIC S7 Protocol Suite添加，在属性里面选择MPI的地址写下，这样就能与下位机实现仿真连接，如图6-2。
图6-2 添加驱动
变量的链接
右键MPI添加新的驱动链接，为了能与下位机建立连接，如图6-3、6-4点击属性设置插槽号为2，然后建立与下位机实现通讯仿真的变量，根据下位机的符号表，一次建立变量，如果变量较多，为了方便实用也可以建立变量组，如DI(代表数字量输入变量组)，DO（代表数字量输出组），M(代表中间标志位或者中间变量)等，然后针对不同类型的变量按照符号表就行变量的建立。建立结果如下图6-5。
图6-3
图6-4设置插槽号
图6-5 变量建立
画面的建立
在图形编辑器下，分别建立所需的画面，此系统需要一个主界面，一个工艺流程画面，一个报警画面，一个温度历史趋势画面，一个压力实时趋势画面，两个PID调节画，面画面显示如下图6-6。
图6-6 工艺画面
现场采集的信号经过转换后进行PID运算，过程值和设定值进行比较、调节，使PID的输出值接近或等于设定值。PID分自动和手动两种模式，在手动模式下，使用手动选择的值更正操作变量；自动模式下依据相关设置进行自动调节。以PID温度调节画面为例，如图6-7所示。
图6-7 PID压力调节
手动点击泵或阀，会弹出手动操作对话框，点击手自动切换开关，切换到手动，通过启停按钮可以控制泵或阀的启停。
图6-8 补水泵和进水阀手动操作画面
液位报警画面的建立
首先双击打开<报警记录>，在<工具>栏中选中<附加项>，在<附加项>中勾选<模拟量报警>添加<模拟量报警>，然后在<模拟量报警>下新建，选择要监视的变量，此工程为补水箱液位、二次网供水温度温度、二次网供水温度压力，
最后在液位、温度、压力下建立上、下限报警，当高于上限或低于下限时都会产生报警。
图6-9 报警画面
变量记录与温度历史趋势
双击<变量记录>，右键单击归档向导，按照归档向导依次组态一次网进水温度、二次网供水温度、二次网回水温度这三个变量，建立好变量记录后，组态历史趋势如图。
图6-10 温度趋势
压力实时趋势
组态实时趋势曲线时，只要将在线变量连接组态趋势中即可，其中主要对一次网进水压力的、二次网供水压力、二次网回水压力的组态。
图6-11 压力趋势
PID仿真调节画面
如下图以二次网供水温度为例，手动设定一个温度值SP，过程值PV会向设定值设定值SP调节，通过设定比例和积分，调出合理曲线。
图6-12 PID调节画面
结论
应用PLC作为主控制器设计换热站控制系统，完成二次网供水恒压和恒温的工艺。通过专业综合设计，使我们的综合素质和动手能力有所提高，能够真正做到自己发现问题、分析问题和解决问题。通过本课程设计的使我们掌握PLC的软、硬件结构、工作原理、指令系统和梯形图编程的基本方法，以及开发PLC控制生产过程的基本方法。使我们能初步对生产过程或设备的PLC控制系统进行开发、设计并了解PLC与PC之间的网络化通信控制，为毕业后从事工业生产过程自动化打下良好的基础。
本设计主要阐述换热站系统的自动控制，实现供水温度恒定，到供水压力恒定与液位限制控制。其系统结构完整，运行稳定可靠。使用了西门子 S7-300 型号 PLC，设计了控制程序。完成了基于PLC液体混合装置以及WinCC组态软件的系统设计。通过WinCC来组态人机界面，建立WinCC与PLC的通信连接，完成对控制系统的监控。
PLC与计算机的联网通信应用越来越广泛，它综合了计算机和PLC的长处，计算机作为上位机提供良好的人机界面，进行系统的监控和管理，作为基础级的PLC执行可靠有效的分散控制。利用工控组态软件WinCC实现PLC与计算机通信的方法简单易行，大大缩短了设计周期，且系统的兼容性较好，可靠性高，能适应大规模控制系统的要求，其在现代工业自动化控制领域有着良好的应用前景。
这三个星期的实习已经结束，在此感谢曹玉波老师的严格监督与细心指导，通过这次专业综合设计，使我认识到了自己对知识结构的欠缺，确定了自己今后应该努力的方向；同时也十分感谢同学的热心帮忙。实习虽然结束了，但这种互帮互助的精神不会结束，这将是以后学习、生活和工作中的宝贵经验很美好的回忆。
参考文献
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无人值守换热站设计方案
太原邦意无人值守换热站设计方案 一、 引言 集中供热因具有节约能源和改善城市环境等方面的积极作用，而日益成为城市公用事业的一个重要组成部分，是国家大力推广的节能和环保措施。随着我国的城市集中供热规模也不断扩大，科学的管理热力管网具有非常重大的经济和社会效益。 根据用户的具体要求，对于该供热自控系统，既要根据室外温度的变化调节二次侧供水温度，保证终端热用户的室内变化不超出某一范围（18±2℃，最低不低于16℃），这样既保证终端热用户有一个舒适的生活、工作环境，也可以最大限度地节约能源，同时也要实现在换热站的无人值守的情况下中控室可以远程调度每个热力站的参数，保证整个热网的热力平衡，供热系统可以安全可靠地运行。并初步实现热网热量的计量。 二、 系统组成 本系统由换热站的自动控制系统、各个换热站与监控中心之间的通讯系统、监控中心管理系统三个部分构成。（见系统构成示意图） 换热站PLC 控制系统可独立完成本地控制。各个换热站利用通讯系统将现场监测数据、运行状态数据传给监控中心管理系统，同时接受监控管理软件进行的运行参数调整。各个换热站与监控中心采 用GPRS 通讯方式。 监控中心管理系统安装在中央调度室的工控机上，通过GPRS 网络和下位的换热站通讯模块相连，完成换热站运行 与管理系统数据之间的数据交换，既可以监视各换热站的运行情况，也可以调整 工程师站 操作员站其它站点 天线 通讯模块控制系统 输入检测 输出控制 温度输入压 力输入泵状态输入 电动调节阀调节控制 报警输出 补水系统调节控制 循环系统调节控制 其它控制 水箱水位输入1#换热站 热量计 进口温度输入一次流量输入 水泵电参数输入 电动调节阀输入 出口温度输入除污器差压输入 除污器控制 除污器控制 除污器差压输入 出口温度输入电动调节阀输入 水泵电参数输入 一次流量输入 进口温度输入热量计 1#换热站 水箱水位输入其它控制 循环系统调节控制 补水系统调节控制 报警输出 电动调节阀调节控制 泵状态输入 压 力输入温度输入输出控制 输入检测 控制系统 通讯模块天线 系统构成示意图
供暖系统自动化控制方案
XXXXXX有限公司供热管网自动控制系统方案 同方股份有限公司 2010年6月
目录 1 大滞后控制对象自动化系统要点分析................................. 2分时、分温、分区供暖自动控制模式................................. 3供暖节能自动控制系统的构成....................................... 供热自动控制系统总体架构............................................ 节能自控系统的组成.................................................. 监控中心的主要功能.................................................. 设备配置....................................................... 监控管理软件................................................... 监控管理主机................................................... 系统组态功能................................................... 人机界面的特点................................................. 各换热站的设备功能.................................................. 数据采集....................................................... DDC智能控制器.................................................. 触摸式操作显示屏............................................... GPRS无线数据传输器............................................. 供暖节能自动控制系统的设备配置...................................... 4节能自动控制系统拟选设备简介..................................... DDC智能控制器....................................................... 一体化彩色液晶触摸屏（工控机）...................................... GPRS无线数据传输器.................................................. 5热网监控系统解决的问题和产生的效益...............................
热力站施工方案
第一章、编制说明 第一节、编制依据 一、三河市新天地小区二期工程招标文件； 二、三河市新天地小区二期工程换热站设计施工图； 三、现场勘察取得的资料、数据； 四、相关施工及验收规范。 第二节、编制原则 以满足业主期望为目标，按照“技术领先、资源可靠、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，遵循下列原则编制本标书： 一、在充分理解招标文件的基础上，以设计文件及有关规范为依据，通过仔细的现场和调查，编制经济科学、切实可行的施工组织设计。 二、质量目标明确，施工中采用先进的技术和设备，严格管理，保证措施完善，确保工程质量达到合格，争创精品工程。 三、安全目标明确，安全措施可靠，制度完善，确保施工安全。 四、工期目标明确，合理进行施工部署，制定可行、高效的施工进度计划，协调统一，确保总体工期要求的实现。 五、施工中做到安全、保护环境、文明施工，同时制定相应的保证措施。 六、遵守招标文件中各项条款要求，全面响应招标文件，认真贯彻业主及其授权人或代表的指示、指令和要求。 七、自始至终对施工现场实施全员、全方位、全过程的严密监控、科学管理的原则。 八、对业主负责，强化精品意识，同时搞好外部及配合单位的协调工作。 第三节、主要施工及验收规范 一、《城镇供热管网工程施工及验收规范》（CJJ28—2004） 二、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242—2002） 三、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235—97） 四、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GBJ126-89） 五、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236—98） 六、《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB50275—98） 七、板式换热机组（CJ/T 191-2004） 八、北京市热力集团供热系统技术标准和室外热力管线施工的有关标准、规范
供热系统及换热站工程设计开题报告
开题报告 设计题目：天津迎光丽苑供热系统及换热站工程设计学生姓名： 学院名称：城建学院 专业名称：建筑环境与能源应用工程 班级名称： 学号： 指导教师： 教师职称: 教授 学历：本科 2017年3月3日
开题报告 一、选题依据 1.设计目的及意义 冬季采暖是我国北方居民的生活需求。采暖是人们为了保证适宜的生活条件而创造的。因此采暖方式与设备便成为了一直以来人们所关心的话题。随着社会的发展，人们对室内环境水平程度也越来越看重。现在的供暖方式日新月异，当然，每种供暖方式也存在一定的弊端。保障冬季供热工作安全稳定运行，保障城市居民的正常生活。同时，通过进一步的熟悉相关专业知识，了解相关规范，做好有关专业知识的衔接，为以后的工作和学习奠定基础，让自己可以在这个领域有进一步的发展。 通过本设计可以清晰的了解供热系统及换热. 站的设计不走和相关设备的工作原理，进一步熟练应用专业知识，熟悉相关规范；同时，本设计也应理论联系实际，在符合相关规范的前提下，尽可能的设计出节能环保的供热系统，使设计方案达到最佳。 2.设计拟解决的工程实际问题 （1）根据建筑物的实际工程概况，选择采暖系统，供水方式，计算热负荷； （2）选择散热器种类或者采用地暖，并计算散热器片数或者地暖热负荷； （3）计算管径和水利平衡并进行采暖管路布置； （4）选择换热器型号及数量； （5）选择水泵、水箱等设备并确定水泵、水箱等设备的布置位置； 室内供暖系统要考虑如何能够让整栋楼达到水力平衡，使每户温度在设计温度。室外管网要考虑怎样进行室外管网的最优设计，使其既经济合理，又不影响小区的整体规划美观，在出现故障时还能够方便检修；换热站的设计中设备、各种附件等的选型与布置，要保证其提供的热量能够满足各用户的需求，并且方便设备的维护与检修等。 3.设计拟应用的现场资料综述 据《供热通风与通条工程设计资料大全》气象资料，采暖室外计算温度-9℃，冬季室外平均风速3.1m/s，冬季室外最多风向的平均风速6.0m/s，冬季最多风向
热力站控制系统
一、热网监控系统的构成 整个热网监控系统由三部分构成：热网监控中心、热力站监控系统、无线通讯系统。如图1所示。整个过程为： 图1. 集中供热远程监控系统 (1)现场热力站PLC将各工艺参数实时采集后通过以太网通信模块将数据送往ETPro 555 EVDO路由器；同时，还可通过该通信模块接收监控中心的指令。 (2)无线通讯系统在对ETPro 555 EVDO路由器进行配置时预先输入监控中心的IP地址。ETPro 555 EVDO路由器收到PLC发来的数据后，把这些数据送到前
面设置的IP地址网络服务器中，通过端口映射转发到数据中心服务器。ETPro 555 EVDO路由器发送数据的过程为：数据送到中国电信的
3G无线网络中，然后再经过Internet传送给监控中心。 (3)热网监控中心由网络服务器、防火墙、数据中心服务器、工作站等组成。数据中心服务器将接收的来自各换热站的数据，进行存储、历史趋势分析、报表打印等。 二、热力站监控系统 1、热力站监控系统组成： 本地监控装置主要包括：供热控制器（现场控制器）、供热机组变频控制柜、调节阀、温度压力传感器、流量仪表、数传模块等。 2、场控制软件 该软件是为完成现场工作站采集热力站参数和控制参数并与监控中心进行通讯而设计，同时也支持现场工作站脱开监控中心独立运行。现场热力站控制软件主要完成采集热力站温度、压力、流量等运行参数，接受监控中心的控制指令、自动控制流量、温度、压力等参数，提供现场显示和操作界面，并实现监控中心与热力站之间的远程通讯。数据采集功能是热网监控系统的基础，用于采集热力站实时参数并经过计算通过现场工作站前面板的液晶触摸屏显示，通过其通讯功能将数据传输到中央控制室集中管理。控制调节功能主要是针对阀门控制．可采用自动与手动两种方式来调节，可通过现场工作站前面板的操作钮及彩色液晶触摸屏来实现控制。另外控制柜根据二次网供水压力及软水箱液位提供变频器开关信号和二次网供水压力信号，实现自动变频补水。 出现故障时发出报警信息，并进行故障处理以保护工作站设备的正常运行，同时将报警信息发送到监控中心。
换热站监控方案报告
换热站远程监控系统 沈阳凌控科技有限公司
1、概述 随着国民经济的不断进步和人民生活水平日益提高，社会对环境的要求越来越高。近年来国家大力提倡城镇集中供热，改变原来各单位、各片区自己供热、单独建立锅炉房给城市带来的污染，由城市外围的一个或者多个热源厂提供热源，市内各片区建立换热站，统一给用户供热。这样就大大减少了燃煤对城市环境的污染，同时也节省了能源，所以可以说这是一项即造福当代人民又造福后代子孙的伟大工程。 随着科学技术的日新月异，尤其是计算机、通讯技术的迅速发展，自动控制水平也得到了快速的发展和广泛的应用，尤其是在人们对供热质量的要求不断提高和能源紧张的今天，提高供热质量同时节约能源势在必行。所以，目前各地供热公司新建换热站大多都是无人值守换热站，同时对老的换热站的改造也在向无人值守换热站靠拢。 供热系统是一个多参量、大滞后的复杂系统，供热系统综合节能控制技术，有针对性的解决供热系统热源、管网、终端用户三个部分实际问题，提供三个主要环节的信息化管理平台，实现了热源控制一体化，管网智能化，终端用户信息化；解决了系统整体过量供热，管网存在水力失调，室温存在冷热不均及锅炉冷凝水的问题，达到整个系统的节能目的；提高了供热品质及舒适度，延长了设备的使用寿命。我公司研发的无人值守换热站远程监控系统是集现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术为一体的，全面地监测热网的运行参数，控制热网的供热温度，为“按需供热”提供有效技术保障。
2、需求分析及设计目标 建立以热网控制中心为核心的一级或多级热网监控系统。实现换热站的无人值守监控系统和巡检核查登记系统，是本方案所要解决的问题。宏观掌握供热系统运行状况、运行质量。 保证供热系统的运行参数。对热网的水力工况和热力工况进行全自动调节，解决各换热站的耦合影响，消除热网水平失调，平衡供热效果。 以节省总供热量为目标，在满足热网用户基本采暖要求的前提下尽量减少总供热量，从而达到提高经济效益的目的。 更好地进行供热系统设备的维护及管理。及时检测报告供热系统故障，作到防微杜渐，防患未然。 为热网如何经济高效运行提供分析基础和分析依据。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，查出主要能耗来源，为今后的节能挖潜改造提供条件。 3、设计原则 ◇安全可靠稳定性原则 系统的安全可靠运行起着十分关键的作用，因此在系统建设过程中，将系统的安全、可靠、稳定性作为设计的首选原则。 终端应具备较强的抗干扰能力，严格全面的权限管理。 只有安全可靠的系统才能达到令人满意的结果。在方案设计时，首先应考虑选用稳定可靠的产品和技术，使其具有必要的冗余容错能力，为用户提供高
换热站施工设计方案
目录 第一章工程总体概述第2页 第一节工程概况第2页 第二节施工部署第3页 第三节施工依据的工程建设标准第4页 第二章施工现场平面布置和临时设施第5页 第三章施工进度计划、保证措施及违约承诺第6页 第四章劳动力投入计划及保证措施第9页 第五章机械设备、办公及检测设备投入计划第11页 第六章施工的重点、难点、关键施工技术工艺分析及解决案第12页 第一部分换热站设备基础施工第12页 第二部分换热站设备、管道安装第15页 第三部分换热站给排水和采暖工程第28页 第四部分换热站电气和热控系统安装第50页 第五部分换热站系统试运转第58页 第七章合理化建议第58页 第八章质量保证措施和违约承诺第59页 第九章安全生产、文明施工和违约承诺第61页 第一部分安全生产第61页 第二部分文明施工和环境保护第83页 第三部分违约承诺第84页 第十章新技术应用第84页 附图-1 项目组织机构第85页 附表1 施工总平面布置第86页 附表2 施工进度计划第87页 附表3 劳动力计划表第88页 附表4 拟投入本工程的主要施工设备第89/90页附表5 工程的重点难点关键技术工艺分析和解决案第91页 附表6 施工每日作业时刻表第98页
第一章工程总体概述 第一节工程概况 工程名称：热力站工程 建设单位：发电供热有限公司 工程地址：霎哈市图井子区 施工工期：45个日历天 工程质量目标：优良 主要工程容： 新建热力站的换热形式为水-水换热，采用换热机组换热。供热面积23.4万平米。 换热站设四套系统，分别为：住宅低区A，住宅低区B，住宅高区，散热器区。主要安装施工围包括：换热站的板式换热器安装、循环水泵、补水泵和相应管道、阀门、管件安装及管道防腐保温。安装项目还包括水箱制作、给水、采暖系统安装以及电气热控设备安装等。 第二节施工部署 1施工程序总体设想和施工段划分 本工程的新建热力站规模较大，热力站包括了住宅低区A，住宅低区B，住宅高区，散热器区等四个系统。为便于施工管理，拟将换热站的设备和工艺管道安装按系统划分为四个施工分区。开工后首先组织热力站设备基础等土建工程施工，同时适当展开给排水等工程的施工，在进入设备安装阶段后，适时组织四套设备、工艺管道等专业施工分队进入全面安装。对于各系统设备安装、管道安装以及热力站的给排水、采暖安装以及电气和热控安装等分部分项工程,将根据具体工程容和工程量划分为1-2个施工段，在每个施工段，组织各工序穿插施工，多工序相互协调配合作业。
换热站自动节能控制系统
换热站自动节能控制系统 摘要：文章介绍换热站温度自动控制系统的构成和基本原理 关键词：换热站S7-300PLC 电动调节阀PID控制 包钢热电厂炼钢换热站采用人工操作、控制及运行管理,生产过程中大致根据生产生活需要,采用人工手动调节蒸汽阀门、回水阀门,以蒸汽加热凉水的方式来调节供热管道的温度,实现需要的供暖温度,但存在的问题如下: 首先入冬及初春季节早午晚温差较大,最高可达20℃,人工难以实时调节,此时存在能源浪费或者不能满足用户的要求的情况较多。 其次由于阀门的尺寸较大,蒸汽压力较高,所以调节阀门不可能按照要求实时控制,存在较大的滞后现象,实际供热调节温度误差高达±10%左右,造成控制温度不能够准确反映实际需要的温度,控制精度较差,并造成大量的蒸汽损耗。另一方面由于人为手动调节,在户外温度高或低时,不能够及时调节供热温度,不是造成不必要的浪费,就是不能满足实际的需要,实现舒适的供热环境。 1、系统配置清单(表1) 2、原理说明 (1)整个换热站采用一台蒸汽电子调节阀门,针对汽水换热器的总进汽,采集供热系统的供水温度,综合当时环境温度后,给出一个供水温度给定值,打入蒸汽调节供水温度,当供水温度和回水温度差值满足正常需要以及出水温度达到要求时,控制进汽量,保障正常恒温,进汽阀采用高精度数字调节阀门进行PID闭环控制,稳定供热系统的供水温度。由此可免去人工调节进汽阀门,避免随机性、误差性、难操作及难控制的问题,同时可实现远程控制进汽阀门,达到自动控制的目的,杜绝±10%的调节误差,大量节约蒸汽。(2)系统采用SIEMENS公司的S7-300PLC 进行现场压力及温度信号的采集,进行信号的运算及处理,实时向数字调节阀控制器发送数据,调节电子蒸汽调节阀门开度,以适时调节供热温度,达到最佳的供热效果。 系统可监视或控制的温度有:每台换热器供水温度、回水温度、环境温度;系统可监视的压力有:汽水换热器供水压力、回水压力。以上参数可使用SIEMENS 操作员面板进行控制或显示。(3)针对换热站冷凝水箱采用一台电动蝶阀进行水箱的恒液位差值控制,免去经常由人工进行调节。(4)系统改造后安全性强,运行率高,供热系统仍保留原有系统所有手动控制功能,又增加了一套自动化控制系统,两套系统可实现互为备用,整个供热系统安全性增加一倍,增强了整个系统的运行稳定性。
供热无人值守换热站设计方案
供热无人值守换热站设计方案 一、我厂供热现状 目前我厂现有换热站房3个，目前3个换热站房均依靠工作人员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。本次改造目标是在现有换热站的基础上，通过局部改造、优化（能保留的保留），实现换热站的集中控制、无人值守，最终达到减员增效、降低运行各项成本的目的。 二、改造技术要求 1、改造原则 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、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。 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。 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。 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。 可靠性 系统对使用环境（温度-25℃~50℃，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。 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。 2、总体要求
利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术创建换热站远程监控管理系统，对系统实施更科学、更规范的监控管理，提高中心调度的监控能力。 2.1系统设计原则 根据当前供热的现状及应用需求，供热集中控制监控系统设计原则是以先进性与实用性相结合、产品生命周期长、管理维护方便、系统集成度高和保护投资者利益为主要技术特色，以适应当前应用和后续发展的需要。设计指导思想以“实用、可靠、先进、经济”为基本原则。 易操作 良好、直观的人机界面，充分考虑操作人员的操作习惯，操作人员不需要经过特别专业训练就能够进行使用，工作效率高。 易管理 实现分级管理，授权服务的原则，设置程序管理员，对于不同的级别权限使用进行合理的管理。 易维护 平台的一致性强，便于维护，并具备自诊断功能，支持多种通讯方式：RS232、RS485、TCP/IP网络及GPRS无线通讯等。 保证质量 远程操作与自动控制能及时调节各种参数，并反馈迅速，保证所调温度在用户适宜的温度范围内。系统在调节过程中应流畅，不能无故出现卡涩、停顿等故障。 节约投资 另外在如何保证工程质量的同时，减少投资是每一个工程项目都要面对的问题。要求在保证工程质量、满足供暖要求的前提下，尽量节约改造资金。 三、系统组成及要求 系统由换热站的自动控制系统、各个换热站与监控中心之间的通讯系统、监控中心管理系统三个部分构成。（以下图为例）
能源站区域供冷供热系统与单体独立空调系统的方案对比
能源站区域供冷供热系统与单体独立空调系统的方案对比 ——王伟欢 一、项目概述： 长沙明发商业广场项目位于湖南省长沙市，北纬28°00’，东经113°08’，属夏热冬冷地区。总商业面积40万平米，酒店/写字楼/公寓占60%，约24万平米，纯商业占40%（其中:商业销售部分/持有部为64500㎡/95500㎡，即4:6），约16万平米。各建筑位置相对集中。 二、方案简述： 1、单体独立空调系统方案：各单体独立的冷水机组+热水锅炉。 2、能源站区域供冷供热系统方案：地源热泵+水源热泵+水蓄冷+水蓄热+区域供冷供热。 三、方案对比： 1、各栋单体空调运行状况表 名称面积（㎡）总冷负荷（kW）使用时间 酒店40000 5707.82 0:00~24:00 办公楼32000 4431.64 8:00~18:00 SOHO+LOFT 办公 88000 10026.39 8:00~20:00 百货+超市+电 器城+运动用 品 61000 8594.04 10:00~21:00 主题街区52000 7395.27 10:00~23:00 休闲美食娱乐35000 5598.4 10:00~2:00 家庭服务14500 1829.25 8:00~20:00 2、方案经济性对比表 2.1.1 单体独立空调系统方案主要设备概算表： 单体名称冷源热源冷热源主要设备价格 酒店冷水离心650RT×2台+冷 水螺杆325.5RT×1台；冷 却水泵4台（备1台）+ 冷冻水泵4台（备1台）+ 冷却塔2台+自控设备。总 功率约1814kW。燃油锅炉 1800kW ×1台。 107×2+57+2×8+18 ×2+18+86=427（万 元） 办公楼冷水离心500RT×2台+冷 水螺杆244.2RT×1台；冷 却水泵4台（备1台）+ 冷冻水泵4台（备1台）+ 冷却塔2台+自控设备。总 功率约1255kW。燃气锅炉 1400kW ×2台。 85×2+43+2×8+17× 2+16+70×2=403（万 元） SOHO+LOFT 办公冷水离心1200RT×2台+ 冷水离心600RT×1台； 燃油锅炉 2400kW 197×2+99+2×10+22 ×3+21+112×3=936
热力公司换热站控制系统设计
第一章绪论 1.1 集中供暖的发展概述 集中供暖是在十九世纪末期，伴随经济的发展和科学技术的进步，在集中供暖技术的基础上发展起来的，它利用热水或蒸汽作为热媒，由集中的热源向一个城市或较大区域供应热能。集中供暖不仅为城市提供稳定、可靠的热源，改善人民生活，而且与传统的分散供热相比，能节约能源和减少污染，具有明显的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，建立了第一个区域锅炉房向附近14家用户供热。20世纪初期，一些工业发达的国家，开始利用发电厂内汽轮机的排气，供给生产和生活用热，其后逐渐成为现代化的热电厂。在上世纪中，特别是二次世界大战以后，西方一些发达国家的城镇集中供暖事业得到迅速发展。 原苏联和东欧国家的集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主的发展政策。原苏联集中供暖规模，居世界首位。地处寒冷气候的北欧国家，如瑞典、丹麦、芬兰等国家，在第二次世界大战以后集中供暖事业发展迅速，城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镇，向全国1/3以上的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的条件。目前除柏林、汉堡、慕尼黑等城市已有规模较大的集中供暖系统外，在鲁尔地区和莱茵河下游，还建立了联结几个城市的城际供暖系统。 在一些工业发达较早的国家中，如美、英、法等国家，早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。不过这些国家已非常重视发展热电联产的集中供暖方式。 1.1.2 国内集中供暖发展概况 我国城市集中供暖真正起步是在50年代开始的，党的十一届三中全会以后，特别是国务院1986年下发《关于加强城市集中供热管理工作的报告》，对我国的集中供暖事业的发展起到了极大的推动作用。 虽然我国这些年来集中供暖事业取得了迅速发展，但是和国外相比，我国目前采暖系统相当落后，具体体现在供暖质量差，即室温冷热不均，系统效率低下，不仅多
换热站及其自动控制系统
换热站及其自动控制系统 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 HVACengineering 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 sametime, should be based on their knowledge of automation and HVACunderstanding to coordination and guidance control personnel to do the debugging work. s 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。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，个顾个，结果两者都不能达到最佳状态。在工程中，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
集中供热系统热力站的优化设计
集中供热系统热力站的优化设计 发表时间：2017-08-16T10:03:00.710Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第9期作者：张文军 [导读] 一般我们的室外用管网都是枝状管网，所以说必要的调节手段是二次系统所缺乏的，还有的问题就是水力失调。 中国瑞林工程技术有限公司新疆乌鲁木齐 830000 摘要：目前在我国普及率很高的是集中供热系统,因为集中供热系统既便于管理又对于提高居民的取暖质量有利,并且集中供热系统的供热效果非常的高效率,集中供热系统的优点显而易见。但是集中供热系统同样也存在着不可忽视的问题,那就是消耗十分巨大的能源。当今的世界处在一个能源危机越来越突出的背景之下,我们的供热系统的改进就应该降低能源的消耗。如果能够降低热能在传输过程中的消耗,就能够对热能的利用率进行提高,这样的做法能够提升我国的经济发展以及我国人民生活水平的提高。 关键词：集中供热系统；热力站；优化设计 1集中供热系统存在的问题 1.1严重的水力失调 一般我们的室外用管网都是枝状管网，所以说必要的调节手段是二次系统所缺乏的，还有的问题就是水力失调。造成热网管水力失调的原因供热管网的阻力不平衡，追根溯源是偏差的管网设计、管网改造、管网运行等等。现在的在着较为严重的浪费使用能源问题。所以说我们现在面临的紧迫的需要解决的问题就是能够保证供热网管的水力平衡。 1.2管网失水严重 供热系统能量消耗的又一大原因是严重的失水问题。我们目前在供热系统管网的衡量指标是失水率，如果说我们能够对供热系统管理的良好，那么失水率就能够控制在百分之二以下，甚至那些比较先进的供热系统可以把失水率控制在百分之零点五以下，但是有些差的供热系统情况并不乐观，失水率可能达到百分之十，所以说供热系统里存在着非常大的能量差值，同样的，节能的潜力就很高。一般来说造成供热管网失水有以下几个方面；老旧失修的供热管网存在严重的漏水现象;有一些素质差的居民窃用供热管网中的水，私自使用;有些不懂供热系统原理的居民遇到散热器温度降低的情;R时，会对散热器放水。在设置分段用的阀门时候，未曾按照规划好的标准安装，最终会导致发生事故方交水量比较大。 供热的质量不好也可能是失水造成的。一般情况，供热系统损失多少水就应该补充多少水，但是供热系统中损失的是热水，补充的时候只能是冷水，水的温度存在差距，这样一来供热质量就会下降。供热质量的下降就会导致有些用户在冬天得不到有保障的供暖，结果就是室内的热舒适性下降。用户会将情况反应给有关部门，对供热单位投诉，引起矛盾冲突。 1.3供热系统不能够适时有效的调节供热流量和供水温度 目前的供热系统管理只是粗放式的、只针对设备的，对于整个系统的运行管理缺乏考虑，对于用户的室温监测达不到效果，所以对于供热的水平以及质量无法正确的把握住，管理的人员只是凭借着自己的经验操作。不能保证气候补偿，“看天供热”的方式依旧占主要地位，仅仅是通过人的手工调节操作，达不到按需供热、自动供热，所以说采暖初期会有热量存在着大量的浪费。 2建筑物采暖热负荷经计算后汇总确定，并考虑建筑物朝向，层高等多种因素的影响，对建筑物采暖总热负荷进行适当调整;新入网的小区在第一年供暖季开始供热后，当地集中供热公司应实际入户考察小区供热情况，确定管网选型是否满足或者超过实际用热需求，为供暖系统运行实行动态调整提供数据依据。 2.1通过对集中供热管网整体设置自力式压差控制阀实现供暖季管网内动态水力平衡;集中供热系统中的水力失调现象主要体现为水力运行工况失衡，流量分配不均，造成部分供热区域温度过低;如果只是通过增加流量和提高水泵扬程的方式来解决，无法从根本上解决水力失衡的问题，甚至引起管道超压、倒空、气化的危险;笔者认为解决水力失衡的有效方案之一便是整体规划和设计供热管网，在小区建筑物管网入口处添加自力式压差控制阀，将动态水力失调通过自力式压差控制阀转化为静态水力平衡状态，实现水力平衡。 自力式压差控制阀主要由一个自动平衡阀和一个手动调节阀组成，设定好流量后，通过自动平衡阀控制节流后压力与出口压力的差值不变，通过手动调节阀控制阀体开度，实现消除采暖系统富裕压头的作用;供热系统中采用自力式压差控制阀来进行水力平衡的调节，必然会增加热力施工的建造成本，但从投资收益的角度分析:在供暖期自力式压差控制阀在节电，节煤，节水方面都能带来很好的节能效益;并且热力管网达到水力平衡后，不仅能有效改善管网运行情况，还可以提高热用户的室内温度，满足热用户的需求，减少用户投诉，提高热用户的满意度。实际施工时，由于采暖系统设计软件存在局限性，并且受到实际施工质量的影响，集中供热管网投入使用初期，需要实际检验供热管网的水力工况，并且对自力式压差控制阀进行微调。 2.2根据居住建筑与商业类建筑负荷峰值差异，调整换热站供热温度;城区的集中供热已经实现，并且在节能和环保方面也发挥出应有的作用;集中供热系统由于供热面积大，造成供暖区域内建筑物功能的多样性，实际供热中，考虑是否可以根据建筑物功能，实现模块化供热。 集中供热一般由热源，一次供热管网，换热站，二次供热管网和热用户组成;现在太原市热力公司正在建设三级供热系统，虽然还在试行阶段，但已经在国际上取得技术的认可和肯定;三级供热系统比二级供热系统所带面积更大，热网区域内热用户更多，热力交换所需要的时间也更长，因此对于热力管网稳定性要求更高;如果天气改变或者其他外界原因影响，需要临时调整供热温度，供热管网的热交换时间的增加，管网内的水无法及时调整，很容易造成能源的浪费，降低用户体验和能源的浪费。笔者认为三级供暖系统所带区域极大，需要借鉴模块化系统的优势来调整供暖策略，换热站后二次网管线按建筑物功能划分开，比如住宅类建筑白天负荷低，夜间负荷高;商业类建筑(除医院、旅馆等夜间开放的建筑外，下同)恰恰相反，一般白天负荷较高，夜间热负荷低;供暖需求峰值不同，换热站供热温度可根据功能调整供水温度，如果将多种功能建筑由同一条管网供热，将造成能源的浪费;供热公司一般根据日照和气温的变化，在白天供热温度低，夜间供热温度高;供水温度白天满足商业类建筑升温，夜晚由于同一管线内住宅建筑而供热升温，而商业类建筑此时热负荷很低，而且商业类建筑一般都采用空调采暖，夜间如果供水温度很高，为了防止供热系统管道内压力过高，只能在夜间被迫的情况下开启空调散热，以防止管道因为高温高压爆管，造成电能和热能的双重浪费。换热站采用模块化供暖管网设计时，可根据峰值不同分别调整供热温度，白天降低对住宅
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
热力站一次线-试运行方案
常营三期剩余地块公共租赁住房项目 热力一次线工程 试 运 行 方 案 北京市特欣市政公用工程有限公司 2016 年1月
目录 第一章编制依据-----------------------------------------3页 第二章工程概况-----------------------------------------3页 第三章试运行要求------------------------------------------------------------4页第四章试运行部署------------------------------------------------------------4页第五章试运行组织机构-------------------------------------------------7页 第六章安全技术措施---------------------------------------------9页 附图1试运行指挥部网络图----------------------------------------------12页附图2试运行组织机构表-------------------------------------------------13 页附图3管线试运行平面图页附图4管线试运行纵断图 页附图5小室平面设备图页 -------------------------------------------------14 -------------------------------------------------15 ---------------------------------------------------16
换热站自控系统方案
锅炉及换热站远程监视 控制系统 概况 随着互联网科技日益渗透到生活，生产的各个领域，各种工业组态软件及各种嵌入式硬件或PLC(可编程控制器)支持下，运用电脑进行工业过程自动化控制已然成为现实。 锅炉自动化控制及换热站远程监控是工业过程自动化中的体现。 操作者对锅炉自动控制及换热站远程监控系统有以下要求（控制指标） 1，实时监测可视到：排烟温度，炉膛温度，炉膛压力，出水温度，出水压力，回水温度，回水压力，一次网供回水压力及温度，二次网回水温度及压力和二次网补水压力，及外加各种流量，压力，温度指标。 2，实时控制监视鼓风，引风，炉排，循环泵的启停，二次网循环泵启停，运行的全部情况（如果使用变频器可看到变频器的输出频率，输出电流等指标）及二次网补水泵的启停。 锅炉管理者通过互联网（或局域网）对锅炉自动控制系统有以下要求（控制指标）3，直观的看到锅炉现场及换热站的情况 4，实时监测可视到：排烟温度，炉膛温度，炉膛压力，出水温度，出水压力，回水温度，回水压力，一次网供回水压力及温度，二次网回水温度及压力和二次网补水压力及外加各种流量，压力，温度指标。 5，通过互联网（或局域网）及电话与操作者进行通讯。 控制系统根据客户要求提供实时报表，历史报表和报警窗等系统控制指端可进行报表打印，报表数据下载等。另外控制系统对操作者要进行用户身份验证，保证操作的安全性。 为实现以上各种要求，在控制系统中应用组态软件及与之相配套的电脑，扩展功能板，或PLC（可编程控制器），数模转换或模数转换，变送器，传感器。 整个监控系统共需处理的开关量输出点；开关量输入点；模拟量输入点和模拟量输出点若干（根据用户要求确定数量）。主要采用组态王控制系统以及PLC 可编程控制器，换热站通过控制模块完成与SARO GPRS DTU的数据交互。PLC 定时将数据发送给SARO GPRS DTU,同时PLC实时接收DTU发来的数据完成相应控制功能。SARO GPRS DTU在收到PLC发来的数据会立即转发到操作者操作的系统。 换热站监控系统共需处理：17个开关量输出点；15个开关量输入点；40个模拟量输入点和5个模拟量输出点。主要采用组态王控制系统以及匹配系列可编程控制器。通过控制模块完成与SARO GPRS DTU的数据交互。PLC定时将数
供热工程大作业_某小区换热站与室外热网方案设计
课程大作业设计计算 说明书 课程《供热工程》 班级建筑环境与设备工程 学号 指导教师德英 2010年11月 目录
1工程概况 (11) 1.1工程概况 (11) 1.2设计容 (11) 2设计依据 (11) 2.1 设计依据 (11) 2.2 设计参数 (11) 3负荷概算 (11) 3.1 用户负荷 (11) 3.2 负荷汇总 (11) 4热交换站设计 (11) 4.1 热交换器 (11) 4.2 蒸汽系统 (11) 4.3 凝结水系统 (11) 4.4 热供热水系统 (11) 4.5补水定压系统 (11) 5室外管网设计 (11) 5.1 管线布置与敷设方式 (11) 5.2 热补偿 (11) 5.3 管材与保温 (11) 5.4 热力入口 (11) 5.5补水定压系统 (11) 课程作业总结 (11) 参考资料 1 工程概况 1.1 工程概况
1.1.1 工程名称：某小区供热系统 1.1.2 地理位置：地区 1.1.3 本工程为某小区的供热系统设计，为小区的住宅楼和公寓楼采暖提供热源，各热用户如下表1 表1 1.2 设计容 某小区换热站及室外热网方案设计 2 设计依据 2.1 设计依据 1，德英。供热工程。中国建筑工业，2004 2，《流体输配管网》.中国建筑工业 3, 王飞. 建伟. 直埋供热管道工程设计.中国建筑工业, 2007 4，陆耀庆主编。实用供热空调设计手册。中国建筑工业，1993。 5，《城市热力网设计规》CJJ34-2002 6,《采暖通风与空调设计规》GB0019-2003, 7,《城市热力网设计规》CJJ34-2002, 8,《公共建筑节能设计标准》50189-2005， 9,《城市直埋供热管道工程技术规》CJJ/T81-98, 10, 国斌.冷热源系统安装. 中国建筑工业, 2006 11, 金和. 图解供热系统安装. 中国电力. 2007 2.2 设计参数 冬季采暖设计供水温度80℃,，回水温度60℃, 3 热负荷概算 3.1 热用户热负荷概算及汇总 一、 确定总负荷： 利用公式Qn ＇= q f ·F ×10ˉ3 可以计算出各栋楼的热负荷,汇总列入下表2:
热力公司换热站控制系统设计讲解
第一章绪论 集中供暖的发展概述 集中供暖是在十九世纪末期，伴随经济的发展和科学技术的进步，在集中供暖技术的基础上发展起来的，它利用热水或蒸汽作为热媒，由集中的热源向一个城市或较大区域供应热能。集中供暖不仅为城市提供稳定、可靠的热源，改善人民生活，而且与传统的分散供热相比，能节约能源和减少污染，具有明显的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，建立了第一个区域锅炉房向附近14家用户供热。20世纪初期，一些工业发达的国家，开始利用发电厂内汽轮机的排气，供给生产和生活用热，其后逐渐成为现代化的热电厂。在上世纪中，特别是二次世界大战以后，西方一些发达国家的城镇集中供暖事业得到迅速发展。 原苏联和东欧国家的集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主的发展政策。原苏联集中供暖规模，居世界首位。地处寒冷气候的北欧国家，如瑞典、丹麦、芬兰等国家，在第二次世界大战以后集中供暖事业发展迅速，城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镇，向全国1/3以上的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的条件。目前除柏林、汉堡、慕尼黑等城市已有规模较大的集中供暖系统外，在鲁尔地区和莱茵河下游，还建立了联结几个城市的城际供暖系统。 在一些工业发达较早的国家中，如美、英、法等国家，早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。不过这些国家已非常重视发展热电联产的集中供暖方式。 ! 1.1.2 国内集中供暖发展概况 我国城市集中供暖真正起步是在50年代开始的，党的十一届三中全会以后，特别是国务院1986年下发《关于加强城市集中供热管理工作的报告》，对我国的集中供暖事业的发展起到了极大的推动作用。 虽然我国这些年来集中供暖事业取得了迅速发展，但是和国外相比，我国目前采