变频器及PLC系统在热力站控制中的设计分析

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关键词: 摘要:本文简要介绍一种基于变频器和PLC的热力站控制系统设计。   在城市集中供热系统中,热力站作为热网系统面对系统热用...
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  • 摘要:本文简要介绍一种基于变频器和PLC的热力站控制系统设计。

  在城市集中供热系统中,热力站作为热网系统面对系统热用户最后一级调节单元,热力站的控制效果直接决定热用户的采暖效果。在热力站自控系统中 ,一次网流量控制回路主要通过调节一次回水来实现 。二次网的调节回路则是通过调节二次网循环泵及补水泵转速来实现。一次网的控制指令主要由热网调度中心根据全网平衡算法下发,而二次网循环泵及补水泵变频器转速则由站内系统依据各热力站所带热网的实际情况计算得出。

  在间连热网热力站中,二次网供回水压力、温度及流量均是影响供热效果的重要因素 ,而二次网各供参数的调节主要是依靠对二次网循环泵及补水泵的控制 。传统的热力站控制中,循环泵与补水泵一般都采用工频泵,系统在设计选型时已经决定了系统二次网的主要参数 ,但是相对的,系统的适应性 、扩展性及各参数的精确调整均受到极大限制。介绍自控系统及变频器在热力站控制中的应用。

  制冷快报统计间连型热力站自控系统按设备类型分,可分为:温度、压力变送器 ,流量计,电动调节阀,循环泵及补水泵;按控制回路分 ,则可分为:一次网流量控制回路、二次网循环控制回路 、二次网定压回路 。

  热力站控制系统的实现

  1、一网回路控制:

  热力站的一次网回路控制 ,主要是热负荷控制。通过控制调节一次网回路上的电动调节阀,来调节流过热力站的一次热水的流量。在全网控制系统中,全网控制中心根据目前室外温度情况 ,参考热源的运行情况及各热力站反馈的二次网运行数据,计算出各热力站一次网控制阀门的开度指令或二次网目标控制温度 。热力站系统根据全网控制中心下发的指令,调节一次网流量调节阀 ,从而实现全热网的热资源均匀分配。

  一次网回路控制中主要的参考对象为热力站一、二次网供回水温度;一网控制的对象为一次网调节阀;控制目的为提供热力站必须的供暖热量。

                                             

  2 、二次网循环泵控制:

  热力站系统二次网循环泵是通过变频器来调速 。

  传统热力站系统循环泵通常采用工频泵,循环泵选定后,热力站二次网的流量无法进行调整 ,从而造成热力站系统无法根据室外温度及实际供热需求来调整,造成热力及电力资源的浪费 。而且大功率的工频泵在起停时会对电网造成冲击。

  目前,热力系统自控改造中 ,对15KW以上的循环泵普遍使用变频控制。一般的循环泵均采用压差控制方式,即循环泵的转速受二次网供回水压差调整 。压差控制的方式可以通过调节循环泵转速,调节二网流量以满足供热需求 ,从而减少浪费。

  在热力站循环泵控制中 ,我们采用供回水温差结合供回水压差控制的方式。

  热力站控制系统根据各系统的实际情况,设定一个供回水压差目标值 。设定此供回水压差值以满足二次管网的供暖水循环。在此基础上,热力站PLC系统通过测量二次网供回水温差来对循环泵进行修正。当二网供回水温差偏大时 ,则需提高循环泵转速,加大二网流量,提高二网回水温度 ,改善供热效果;当二网供回水温差过小时,需适当降低循环泵转速,减小二次网的流量 ,实现小流量大温差的运行模式 。这种调整可以起到节约电能及热能的效果,在大型热网中,这种节能手段就能取得可观的效果。

           

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