摘 要 热网系统不平衡造成“近热远冷”;采用SNI城市热网控制系统后一次网的自动控制;采用自力式流量控制阀以后二次网的调节,从而保证整个系统的正常运行。
廊坊市开发区热力公司现担负开发区近150多个企事业单位、部队及居民小区的供热任务。热用户有常年生产用蒸汽的;有常年供生活热水的;还有冬季供暖的,而且热用户也较复杂。有东方大学城、中日合资的立邦漆涂料公司、河北省经贸洽谈会的主会场—经贸大厦及展厅,还有中国人民解放军导弹部队驻地等等。总计供暖面积约320万平方米。建有四个燃煤锅炉房。其中1#供热站(管委会站)和3#供热站(大学城站)各担负近50万平方米的供暖任务;2#站为工业生产区站,4#站为清华科技园站,都属于新建供热站。其中1#供热站建有两个换热站和5个配热站;3#供热站建有3个换热站和4个配热站。由于开发区规化范围较大,而且单位又比较分散,所以造成管线较复杂,远近不一,管径不匹配。开始管径都偏大,到后来有的还不够用,使得整个热网系统不容易控制更不好平衡。
1、 供热管网控制与调节的重要性开发区热网刚投入运行初期,由于是政府管理,从投资规模、运行费用到热费收缴等工作都是管委会直接操办,也不提成本核算、经济分析。加之供热负荷也较小,因此用户不热的现象也体现不出来。到2003年时供暖面积已达近100万平方米,这时从热源到热用户一系列问题全暴露出来了。首先是一次网热源控制问题,特别是到冬季,生产要用汽,供暖也要用汽换热。那么蒸汽如何分配、如何平衡、又如何控制、又如何准确计量等等,没有一个合适的手段,造成生产、生活双方“争汽”的现象;再则有些用户私自开口接入热源也无法掌握;特别是二次网,由于没有细致的调节控制手段,造成流量分配不均,供热管网存在严重的水平失调现象。近端用户室温过热,而远端用户又偏冷。如国际展览中心距换热站较远,又是管网末端而且建筑结构又较复杂。由于前端控制的不细造成该用户室温始终达不到要求。天冷时还得开空调进行补充。因此如何实时观测,掌握、控制整个系统从热源到换热站及热用户各点的运行工况;如何发现系统故障并能及时报警;如何发现整个系统各个部位供热参数是否运行正常,以便指导调度中心正确指挥运行等等,是我们必须解决的当务之急。
2、 热网控制与调节系统的建立与构成
2.1 系统的建立目前供热系统控制与调节的方法很多,但用哪种办法更适合我单位的情况,我们进行了多方面的调查与论证。遵照有关专家的论点“考虑到投资与管理,最好的系统应是一次网微机控制和二次网合理使用上述调节设备的结合”。我们也采取了从锅炉房到换热站、分配站以及蒸汽用户(大户)的微机控制;而二次网则采用自力式流量控制阀及手动平衡阀进行调节的方案。基于以上思路2004年初我们与哈尔滨工业大学合作安装了“SNI城市供热管网系统”,当年底投入运行。
2.2 系统的构成系统为两级分布式结构,即由管理调度监控中心和热力站现场控制组成。调度监控中心对热源、热力站、分配站、热用户统一监测与调度。整个监控系统由集散控制系统(简称DCS)和数据采集监控系统(简称SCADA)组成。通过GPRS网络系统进行数据的传输。由于GPRS是一种新的移动数据通信业务,在移动用户和数据网络之间提供一种连接,给移动用户提供高速无线IP.GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享。因此收集的数据可通过GPRS系统与公司各有关部门如公司领导、调度中心、技术部门、运行管理部门的微机进行联网,可进行实时监控。
2.3 系统的功能
2.3.1 及时检测参数,了解系统运行工况通过网络系统了解并掌握一次网系统(蒸汽系统)的热负荷情况,各用户或换热站负荷的变化情况,整个系统温度、压力、流量等参数的收集,为调节控制提供基础资料。
2.3.2 均匀调节流量、消除冷热不均为了解决热用户争抢热量,造成冷热不均的矛盾。采用就地现场控制加集中监控“合二为一”的方案。当供热量变化时由调度室的中央集中控制系统向各热力站统一发布调度指令。根据已制定的一次网质调节温控表及二次网设定的回水温控曲线实现热量(流量)的平均分配。
2.3.3 合理匹配工况、保证按需供热利用手工操作使热量达到平均分配是很困难的。利用计算机自动控制系统则可通过软件开发配置供热系统特性识别和工况优化分析程序。利用前几天供热系统实测的供、回水温度、压力变化、流量和室外温度,就可预测当天的最佳运行工况。
2.3.4 及时诊断故障及报警,确保安全运行配置故障诊断专家系统,通过对供热系统运行参数的分析,对热网、热源和热用户中发生泄露、堵塞等故障能及时诊断,并指出故障位置,以便及时检修。
2.3.5 调度控制系统生产调度中心可根据生产情况,热网运行工况及时发布调度指令,指挥整个供热系统的正常运行。
2.3.6 健全运行档案,实现量化管理建立了信息数据库,对各种技术资料、运行数据进行分析,并根据需要打印所需参数,贮存历史数据,为技术经济分析提供原始资料。
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