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集中供熱中供熱系統中央控制和RTU控制原理分別是什么?

集中供熱中供熱系統中央控制和RTU控制原理分別是什么?

2016/7/14 15:21:11

.1 供熱系統中央控制

集中供熱通常采用的方法是根據二次網的供水溫度,調節一次網流量,進而控制二次網的供熱量。但是,從溫度調節的基本關系式可知,只有當二次網的循環流量是設定流量時,二次網的供水才是室外氣溫(亦即熱負荷)的單值函數,此時調節二次網的熱水溫度相當于調節了二次網的供熱量。由于存在冷熱不均的失調現象,要保證二次網流量按設計條件運行是很困難的,供熱系統二次網的流量是在大流量的工況下運行的,此時按照二次網的供水溫度進行自動調節,二次網必然是過熱的,將造成熱能的浪費。

在沒有實現自動調節的狀態下,變頻調節普遍存在工況失調現象,導致熱用戶冷熱不均。為了滿足冷偏用戶的供熱要求,不斷地提高系統的供水溫度,實際上是提高了各用戶的平均溫度,很顯然,這種措施本質上是靠增加熱源總供熱量來改善供熱效果的,實際上并沒有縮小最熱用戶與最冷用戶之間的室溫差別,因此,達不到消除系統熱力失調的作用。解決系統熱力失調的主要方法是調節各個熱力站一次網供水閥門,使各熱力站的流量與它所需供暖面積的比例相同。

均勻性調節可將外網的調節與熱源的調節,分為兩個獨立環節分別單獨進行,相互之間基本互不干擾。外網調節的目標是實現均勻化供熱,而總的供熱效果則通過對熱源的調節來實現,熱源的調節可根據室外天氣溫度、回水溫度及負荷情況進行調節。利用氣象預測和歷年氣象統計資料進行計算,繪制出溫度調節特性曲線指導供熱,當熱源的供熱量和外網的需熱量不一致時,依靠自動調節系統來維持供熱的均勻性。

按上述的調節方法進行設計,將具有很強的通用性。不管是大流量運行,還是變流量運行,只要根據全網溫度設定值控制二次網的供、回水平均溫度,就能實現供熱量調節,既實用又方便。

熱網的運行狀態總是會有一些變化,例如,在不同的月份可能供水溫度不同,熱源發生故障時可能會減小總供水量或是熱力站擴大面積使負荷增加,遇到這些情況,控制系統都能自動調節熱網的運行狀態使之適應新的變化,而不需對控制系統作任何調整。隨著室外環境溫度的變化,為保證供熱效果,熱源需進行統一調節。這時,可以隨室外環境溫度降低而升高供水溫度,也可提高總的出水流量,無論采用哪種方式,都是全面地升高或降低各熱力站的采暖效果,不會改變其均勻性。只有當個別熱力站二次管網發生變化,新增添或關閉一些用戶,管網做某種調節和轉換時,才需地對相應熱力站及相鄰幾個熱力站的供水閥門進行調節。 .2熱力站RTU控制原理

系統采用中央控制,即通過計算機網絡將各熱力站的RTU連在一起。中央控制系統是在全網統一監測系統的基礎上,以各熱力站二次網的供、回水平均溫度彼此一致為調節目標,各熱力站的RTU將一次儀表測量出的二次網供回水溫度,計算全網調節均勻后的供、回水平均溫度值,并將此值發送到各熱力站RTU作為設定值進行具體的調節。保證各熱力站間的均勻供熱,這種調節系統調節精度高,控制效果好,熱網的平均失調度可控制在最低的水平,因而節能效果也最明顯,這種均勻調節一般不會導致系統振蕩。

只有二次網的供、回水平均溫度才是室外氣溫(亦即熱負荷)的單值函數,而與二次網的循環流量大小沒有關系。也就是說,不管二次網循環流量的大小如何,只要二次網的供回水平均溫度一定,二次網的供熱量就一定。因此適合我國國情的二次網的供熱量的調節,應該是二次網的平均溫度,而不是二次網的供水溫度。各熱力站的RTU將檢測供回水溫度基本上反映了該熱力站所負責建筑的平均室溫。如果將各個熱力站的二次網供回水平均溫度調為一致,則可以近似認為采暖房間的室溫是彼此均勻的。

各熱力站的RTU根據主機所發出的命令,圍繞本站的二次網供、回水溫度的設定值,采用PID算法進行自動調節。由于各熱力站的供熱面積、用熱情況、地理位置等不同,以及室外氣溫的變化,二次網的回水溫度是一個非常重要的指標,RTU通過現場儀表測量本站熱工參數,并遠傳到中控室的主機,這些數據直接反映此站所供用戶的整體耗熱情況。若為了保證冷偏用戶達到要求而以二次網的回水溫度來調節,則會造成過熱用戶的浪費和熱源不足。另外各熱力站所帶的供熱面積不會經常改變,并且各建筑物的負荷主要由室外環境溫度所決定。因此,隨室外環境溫度變化,各熱力站的熱負荷同步升高或降低,各熱力站間熱負荷之比基本不變。因此,系統一旦調節均勻,就基本能夠保持整體平衡,而且各熱力站調節閥門動作的頻繁程度較低,這樣系統可以長期穩定運行。

遠程自動:中控室協調控制,將二次網供回水溫度平均設定值發往各熱力站,進行全網平衡調節。在熱源不足時,實現熱量均攤。

遠程手動:特殊情況下,在監控中心計算機上直接對某一熱力站閥門的開度進行調節,控制閥門的開度。

就地自動:在熱源充足的情況下,各站現場控制機根據本站供回水溫度平均設定值,就地調節閥門,保證溫度恒定。

就地手動:當通訊系統或本站現場控制機出現故障時,由人工手動調節閥門。

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