换热站节能控制系统的研究

【摘要】： 换热站是供热系统中非常重要的一部分,目前我国许多换热站运行只是凭经验操作,造成能源浪费大,供热效率低,供热品质差。 本文以供热工程基本理论为基础,对换热站的节能潜力进行较全面的分析,研究了换热站控制系统存在的主要问题,并提出相应的解决方案。以就地控制站与上位监控机通信相结合,就地控制站采用PLC对一次网和二次网的供回水温度,供回水压力,供水流量,循环泵转速,旁通阀开度等参数进行监控,并通过以太网与上位机进行通信;上位机以组态软件为平台建立友好人机界面,可对就地控制站的运行参数进行监控及远程操作。此方案有利于热网的统一调配及实现水力、热力工况平衡,减少了设备投资,有利于系统扩展。 换热站系统内的就地控制站以二次网供水温度为被控量,根据室外温度计算调整给定值以求降低管网热损失;通过调节一次网旁通阀,改变换热器的换热量,在保证二次网供水温度达到给定值的同时,减少一次网的热消耗量;采用变频调速技术控制循环水泵,既提高系统可控性又产生十分显著的节电效果。 对供热系统中同一热源的热用户在用热时间上存在差异的情况,采用了分时分区供热,为此,设计了智能区域供热控制器。通过采用智能“pang-pang”控制算法控制旁通阀,使用热区域不需热时将热量返还系统,实现节能的目的,同时兼顾了防冻时段的系统安全性。实验结果表明,区域供热节能率可达30%左右,显著提高了能源利用率。 本研究不仅可应用于传统的燃煤集中供热系统中,还可与正在发展中的水源热泵、太阳能等供热方式相结合,同样具有显著的节能效果和广泛的应用前景。 【关键词】：换热站 PLC 组态软件 变频调速 分时供热 节能
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 集中供热供热节能现状10-12
• 1.1.1 集中供热系统概述10
• 1.1.2 国外集中供热节能现状10-11
• 1.1.3 国内集中供热节能现状11-12
• 1.2 选题背景及意义12-14
• 1.2.1 选题背景12-13
• 1.2.2 课题意义13-14
• 1.3 课题主要研究内容14-15
• 第2章 换热站控制系统概述15-24
• 2.1 换热站系统简介15-18
• 2.1.1 换热站构成15
• 2.1.2 换热站运行原理15-16
• 2.1.3 热网与热用户的连接方式16-17
• 2.1.4 供热调节17-18
• 2.2 换热站控制系统概述18-21
• 2.2.1 换热站概况18-20
• 2.2.2 换热站自动控制系统20-21
• 2.3 换热站控制系统节能潜力分析21-24
• 2.3.1 换热站能耗分析21
• 2.3.2 换热站节能控制中亟待解决的问题21-24
• 第3章 换热站节能控制系统的设计24-44
• 3.1 系统结构的设计24-25
• 3.2 上位机监控操作站的设计25-31
• 3.2.1 上位机人机界面的设计25-30
• 3.2.2 操作站与就地控制站间的通讯设计30-31
• 3.3 换热站控制器的设计31-44
• 3.3.1 硬件的设计31-33
• 3.3.2 软件的设计33-44
• 第4章 智能区域供热控制器44-56
• 4.1 研制目的及意义和国内外发展概况44-45
• 4.1.1 目的及意义44
• 4.1.2 国内外发展概况44-45
• 4.2 智能区域供热控制器概述45-46
• 4.3 阀门配置方案46-48
• 4.4 算法设计48-53
• 4.4.1 智能“pang-pang”控制49-51
• 4.4.2 智能切换设计51-53
• 4.5 节能分析53-56
• 第5章 技术经济分析56-64
• 5.1 变频节能经济技术分析56-57
• 5.2 分时分区供热节能经济技术分析57-60
• 5.3 友好人机界面带来的节能效益分析60-64
• 第6章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 展望64-66
• 参考文献66-68
• 攻读学位期间公开发表论文68-69
• 致谢69-70
• 研究生履历70

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