论文部分内容阅读
摘要：热网的特点是点多面广，距离较远，现场情况千差万别。本文在热网监测系统对设计原则与技术要求做的简要阐述
关键词：热力监测；设计原则；技术要求
Abstract: The heat supply network is characterized over a broad area, distance, site conditions differ in thousands of ways. This paper briefly describes the heat supply network monitoring system requirements for the design principle and technique.
Keywords: thermal monitoring; design principle; technical requirements
中图分类号：TU833
引言： 我国北方地区冬季供暖普遍采用集中供热方式。通常一个城市有几个区域供热网，一个区域供热网包含有几十个到上百个换热站。为了使热网尽可能地在最佳工况下稳定运行，热网监控系统需要将各换热站的运行数据传送给调度中心，以便调度人员随时了解各换热站的工作状况和有关信息，实现全网的热能统一调配。
1、热网监测系统设计原则
热网监测系统不但要了解和掌握各用热单位的现场参数,还要对整个管网不同时段的参数变化情况进行分析,对不同时间的热负荷变化进行比较,为今后供热区域的发展提供可行的科学依据。同时对整个供热管网的安全经济运行和热源厂热负荷高度及负荷变化提供实时的现场数据,为热网宏观调度的科学化,提供有力的保障。
1.1实用性原则
随着科学技术发展日新月异,计算机应用领域不断扩宽,该系统的设计首先是考虑到实用性。由于供热区域不断发展,供热负荷变化较大,为确保各用热单位用热参数,提高供热现代化管理水平,更好的服务于市区经济发展,无论是网络体系、通讯系统及硬件平台,还是软件功能等方面,必须能够满足我市整个供热管理的需要,提高工作效率和供热的管理水平,为各用热单位提供合格的能源,更好的服务于市区经济发展,则需要本着能解决热网运行中存在的实际问题的原则,进行整体规划。
1.2可靠性原则
热网监测系统对全市各用热用户的参数和运行状况进行24小时实时监测,数据量较大,用热用户较多,所以系统必须相当稳定可靠。在本系统设计中,对使用的各种设备,都要进行多次的测试和检验,并对远程数据传输的真实性采取多级校验措施,有效的保障系统的稳定可靠。
1.3安全性原则
对整个网络系统进行相应的安全设置,防止各种计算机病毒的侵入。系统还需要进行权限管理,根据不同的工作需要,作为不同的系统用户,具有不同的操作权限。这样既能保障系统的安全运行和方便维护,还能保障系统分析数据结果的安全性。
1.4先进性原则 该系统要充分考虑到今后的发展需要,必须为以后预留较大的应用空间,操作方式要简单灵活,还要尽可能的提高数据处理的速度。在数据存储方面,要采用比较先进的数据库管理模式,既能保证高速的数据处理又能方便以后的数据扩充。 1.5开放性原则 此监测系统扩充起来要非常方便,扩充时不需改动现有设备及软件,有新站加入时,只要求中心站(上位机)和下位机子站设定相同的站名、站号,下位机所采集的各种参数就可实现监测。具有系统互连简单、容易、标准统一。另外,该系统各种数据、曲线及分析报表要进入服务器,能实现资源共享,更大范围发挥作用,还要能生成 统一的数据表格,以便与其它系统互联。
2、泰安市热网监测系统技术要求
2.1一次网控制策略
一次热网采用分阶段变流量的质调节，任何调节手段要保证外网所有站点的均匀平衡性，控制目标值为二次网供、回水平均温度一致，并且每个站可分别设定调整权重值。二级站内根据二次网供、回水平均温度与全网目标值的偏差，调整一次侧电动调节阀（或中继泵）的开度。
（现有系统建设中继泵站点分别为岱宗坊站、广生泉站、岱庙站、起重机厂站。以上四站原为汽水换热站，外供一次水后经用户二级换热（或混水）供给用户，各二级换热站之间管网平衡均通过自力式流量控制阀进行调整。整个系统“汽改水”后，高温一次水直接与原一次水系统连接，考虑均处于系统末端和地势高等因素，增加中继泵系统。此次自控系统建设，拟通过在中继泵站控制供水中继泵或一次回水电调阀进行原各站系统总供回水平均温度与全网目标值一致。此控制方式是否能与原自力式流量控制阀调整相融合，请提出解决方案）
首站一次水温度应按照分阶段变流量质调节计算出供、回水温度曲线，通过气候补偿器来进行调整。系统也可通过上位远程或首站就地对供、回水温度曲线进行人工调整。
2.2温度控制
热网监测系统中的二次水温度控制可根据调度中心统一下达的温度控制目标值进行控制，也可根据调度中心下传的室外温度值根据现场控制器设定的供回水温度特性曲线进行就地控制调整。监控系统软硬件应同时满足以上两种控制策略的需求。各站温度控制目标值或温度特性曲线可根据实际热力站供热环境进行权重修正和偏移。
电调阀（或中继泵、一级网分布式加压泵）可选择自动或手动控制的方式。
2.3热网监测系统中如何压力控制回路
2.3.1压差设定：可选择手/自动设定
根据设定或反馈的二次网供回水压差设定值自动/手动调节变频循环泵的转速，将压差值稳定在要求范围内。应能观察到二次网供回水压差设定值、实际压差值、循环泵频率反馈值。
能在本地和监控中心修改二次网供回水压差设定值。
2.3.2回水壓力控制
通过调整补水泵频率或一次补二次电调阀，进行回水压力控制。系统应可通过补水方式选择，切换其中一种方式运行或两种方式同时运行。能在本地和监控中心修改回水压力设定值，回水压力低偏差设定值、睡眠设定值和延时时间，修改PID参数值。
①采用补水泵控制时，可选择手/自动。
自动情况下，根据回水压力设定值与实际回水压力进行PID 计算值，控制补水泵频率。手动情况下，可直接修改补水泵频率。
为防止系统补水过小时，不利于补水泵运行，补水泵变频应设置休眠模式。
②一次补二次控制，可选择手自动
根据回水压力设定值调整一补二电动调节阀，保证回水压力稳定。
一次补二次系统同时配备电磁阀（常开型）超压保护。当二次侧回水压力高于定压值上限0.1Mpa（可修改）时，电磁阀得电关补水；当压力低于定压值下限0.1Mpa（可修改）时，电磁阀失电开补水。电动阀和电磁阀控制均应具有手/自动切换功能。能在本地和热网监控中心进行控制，并能够修改电磁阀开启和停止时的压力值。
2.3.3热网监测系统保护简要分析
当二次网供水温度高于高高限值时、一次网回水温度高于高高限值时或当所有循环水泵停止或停电时，一次侧电动调节阀自动关闭。
当二次网供水压力值高于高高限值时，或当二次网回水压力值低于低低限时，为保护设备，停止整个换热机组的运行，直到故障解除后，再投入运行。对调节阀设定低开度和高开度设定，保证自动运行情况下，调节阀在一定的设定范围内工作，不会关到0%或者开到100% 。3、结语
城市集中供热行业中，利用计算机技术监控热网的运行可实现能源的充分利用，减小环境污染。在建设成本和维护成本上都有很大的优势，对于供热企业提高工作效率和生产管理水平、保证供热质量和热网的安全稳定运行具有重大的现实意义和广泛的应用价值。
关键词：热力监测；设计原则；技术要求
Abstract: The heat supply network is characterized over a broad area, distance, site conditions differ in thousands of ways. This paper briefly describes the heat supply network monitoring system requirements for the design principle and technique.
Keywords: thermal monitoring; design principle; technical requirements
中图分类号：TU833
引言： 我国北方地区冬季供暖普遍采用集中供热方式。通常一个城市有几个区域供热网，一个区域供热网包含有几十个到上百个换热站。为了使热网尽可能地在最佳工况下稳定运行，热网监控系统需要将各换热站的运行数据传送给调度中心，以便调度人员随时了解各换热站的工作状况和有关信息，实现全网的热能统一调配。
1、热网监测系统设计原则
热网监测系统不但要了解和掌握各用热单位的现场参数,还要对整个管网不同时段的参数变化情况进行分析,对不同时间的热负荷变化进行比较,为今后供热区域的发展提供可行的科学依据。同时对整个供热管网的安全经济运行和热源厂热负荷高度及负荷变化提供实时的现场数据,为热网宏观调度的科学化,提供有力的保障。
1.1实用性原则
随着科学技术发展日新月异,计算机应用领域不断扩宽,该系统的设计首先是考虑到实用性。由于供热区域不断发展,供热负荷变化较大,为确保各用热单位用热参数,提高供热现代化管理水平,更好的服务于市区经济发展,无论是网络体系、通讯系统及硬件平台,还是软件功能等方面,必须能够满足我市整个供热管理的需要,提高工作效率和供热的管理水平,为各用热单位提供合格的能源,更好的服务于市区经济发展,则需要本着能解决热网运行中存在的实际问题的原则,进行整体规划。
1.2可靠性原则
热网监测系统对全市各用热用户的参数和运行状况进行24小时实时监测,数据量较大,用热用户较多,所以系统必须相当稳定可靠。在本系统设计中,对使用的各种设备,都要进行多次的测试和检验,并对远程数据传输的真实性采取多级校验措施,有效的保障系统的稳定可靠。
1.3安全性原则
对整个网络系统进行相应的安全设置,防止各种计算机病毒的侵入。系统还需要进行权限管理,根据不同的工作需要,作为不同的系统用户,具有不同的操作权限。这样既能保障系统的安全运行和方便维护,还能保障系统分析数据结果的安全性。
1.4先进性原则 该系统要充分考虑到今后的发展需要,必须为以后预留较大的应用空间,操作方式要简单灵活,还要尽可能的提高数据处理的速度。在数据存储方面,要采用比较先进的数据库管理模式,既能保证高速的数据处理又能方便以后的数据扩充。 1.5开放性原则 此监测系统扩充起来要非常方便,扩充时不需改动现有设备及软件,有新站加入时,只要求中心站(上位机)和下位机子站设定相同的站名、站号,下位机所采集的各种参数就可实现监测。具有系统互连简单、容易、标准统一。另外,该系统各种数据、曲线及分析报表要进入服务器,能实现资源共享,更大范围发挥作用,还要能生成 统一的数据表格,以便与其它系统互联。
2、泰安市热网监测系统技术要求
2.1一次网控制策略
一次热网采用分阶段变流量的质调节，任何调节手段要保证外网所有站点的均匀平衡性，控制目标值为二次网供、回水平均温度一致，并且每个站可分别设定调整权重值。二级站内根据二次网供、回水平均温度与全网目标值的偏差，调整一次侧电动调节阀（或中继泵）的开度。
（现有系统建设中继泵站点分别为岱宗坊站、广生泉站、岱庙站、起重机厂站。以上四站原为汽水换热站，外供一次水后经用户二级换热（或混水）供给用户，各二级换热站之间管网平衡均通过自力式流量控制阀进行调整。整个系统“汽改水”后，高温一次水直接与原一次水系统连接，考虑均处于系统末端和地势高等因素，增加中继泵系统。此次自控系统建设，拟通过在中继泵站控制供水中继泵或一次回水电调阀进行原各站系统总供回水平均温度与全网目标值一致。此控制方式是否能与原自力式流量控制阀调整相融合，请提出解决方案）
首站一次水温度应按照分阶段变流量质调节计算出供、回水温度曲线，通过气候补偿器来进行调整。系统也可通过上位远程或首站就地对供、回水温度曲线进行人工调整。
2.2温度控制
热网监测系统中的二次水温度控制可根据调度中心统一下达的温度控制目标值进行控制，也可根据调度中心下传的室外温度值根据现场控制器设定的供回水温度特性曲线进行就地控制调整。监控系统软硬件应同时满足以上两种控制策略的需求。各站温度控制目标值或温度特性曲线可根据实际热力站供热环境进行权重修正和偏移。
电调阀（或中继泵、一级网分布式加压泵）可选择自动或手动控制的方式。
2.3热网监测系统中如何压力控制回路
2.3.1压差设定：可选择手/自动设定
根据设定或反馈的二次网供回水压差设定值自动/手动调节变频循环泵的转速，将压差值稳定在要求范围内。应能观察到二次网供回水压差设定值、实际压差值、循环泵频率反馈值。
能在本地和监控中心修改二次网供回水压差设定值。
2.3.2回水壓力控制
通过调整补水泵频率或一次补二次电调阀，进行回水压力控制。系统应可通过补水方式选择，切换其中一种方式运行或两种方式同时运行。能在本地和监控中心修改回水压力设定值，回水压力低偏差设定值、睡眠设定值和延时时间，修改PID参数值。
①采用补水泵控制时，可选择手/自动。
自动情况下，根据回水压力设定值与实际回水压力进行PID 计算值，控制补水泵频率。手动情况下，可直接修改补水泵频率。
为防止系统补水过小时，不利于补水泵运行，补水泵变频应设置休眠模式。
②一次补二次控制，可选择手自动
根据回水压力设定值调整一补二电动调节阀，保证回水压力稳定。
一次补二次系统同时配备电磁阀（常开型）超压保护。当二次侧回水压力高于定压值上限0.1Mpa（可修改）时，电磁阀得电关补水；当压力低于定压值下限0.1Mpa（可修改）时，电磁阀失电开补水。电动阀和电磁阀控制均应具有手/自动切换功能。能在本地和热网监控中心进行控制，并能够修改电磁阀开启和停止时的压力值。
2.3.3热网监测系统保护简要分析
当二次网供水温度高于高高限值时、一次网回水温度高于高高限值时或当所有循环水泵停止或停电时，一次侧电动调节阀自动关闭。
当二次网供水压力值高于高高限值时，或当二次网回水压力值低于低低限时，为保护设备，停止整个换热机组的运行，直到故障解除后，再投入运行。对调节阀设定低开度和高开度设定，保证自动运行情况下，调节阀在一定的设定范围内工作，不会关到0%或者开到100% 。3、结语
城市集中供热行业中，利用计算机技术监控热网的运行可实现能源的充分利用，减小环境污染。在建设成本和维护成本上都有很大的优势，对于供热企业提高工作效率和生产管理水平、保证供热质量和热网的安全稳定运行具有重大的现实意义和广泛的应用价值。