补偿式供热系统的实现

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 补偿式供热系统的实现 摘要：介绍了补偿式供热系统的 设计与实现过程，该系统根据二级热水 管网的温度变化而自动投入运行，具有 节约能源、改善供暖条件、减少环境污 染等方面的优点。 中国论文网 /2/view-12792221.htm 关键词：补偿式 燃气锅炉 板式 换热器 中图分类号：TK223 文献标识 码：A 文章编号： 1、前言 随着国民经济的发展，人们生活 水平的提高，人们对居住条件的要求也 越来越高。集中供热以其热源容量大、 热效率高等优点深受人们喜欢。一般情 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 况下，集中供热能够满足用户的需求， 可是，随着气候的变冷，人们对热能的 需求量也会相应的增加，原本的集中供 暖也就很难保证用户室内的供暖标准了。 如下图所示： 图 1 室外温度与供、回水关系曲 线 由上图可知，室外温度每降低 1，供水温度就会相应的增加 1左右， 回水温度会相应的降低 0.7左右。当 室外温度为-7时，供水温度为 55时 能满足供暖质量需求；而当室外温度为 -15时，供水温度需要达到 64，此 时，又无法通过增加集中供热的锅炉负 荷来满足供水温度的要求，所以就无法 保证用户的供暖质量需求了。 为了使用户的供暖得到有效保障， 又科学合理的利用能源，晋公司新办公 区结合和顺城区供暖现状，自主设计了 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 补偿式供热系统。 2、补偿式供热系统介绍 所谓补偿式供热系统，就是对原 供热系统的热源不足情况下进行热源补 给，从而保证了用户的供暖质量。其主 要组成如下框图所示： 图 2 补偿式供热系统整体框图 在这个系统中，当二级热水管网 T1 温度低于设定温度时，首先将启动 锅炉。锅炉运行一段时间后，出水温度 达到要求时，三通阀 V 进行动作。基于 要实现的系统功能，可以利用锅炉的 PLC 控制系统来进行完成。 燃气锅炉房主要是由燃气锅炉、 燃烧机、控制系统组成。燃气锅炉是用 户进行自采暖的用具之一，具有占地面 积小，操作简单，机动灵活，可根据自 己的需要进行提前或错后取暖时间的双 重功能。在本系统中，燃气锅炉主要用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 于辅助热源。控制系统一般采用 PLC 进行控制，会根据用户对温度的需求， 启动或停止燃烧机，从而保证了锅炉的 出水温度。 板式换热器是换热站的核心设备， 是由一系列一定波纹形状的金属片叠装 而成，其具有传热系数高、占地面积小、 运行安全可靠等优点。其结构如下图所 示： 图 3 板式换热器结构图 通过板式换热器，从燃气锅炉的 出水中吸收大量的热，从而提高了将 T1 的温度提高到 T2 温度，起到了补偿 的作用。 补偿式供热系统主要工作方法是： 当二级热水管网的温度已经不能满足用 户的供暖温度时，三通阀就会动作，关 闭二级热水管网至用户段，打开二级热 水管网至补偿换热站段，对二级热水管 网的热水进行加热，从而提高热水温度。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 与此同时，补偿换热站会自动投入运行， 燃气锅炉也会自动进行启动。 所以补偿式供热系统必须具有如 下功能： a、当 T1 温度小于设定的供水温 度 T 时，即无法保证用户室内温度时， 三通阀 V 自动进行切换工作，关闭原供 水段，打开补偿段管网。同时，燃气锅 炉根据 T1 自动启动； b、当 T1 温度大于等于设定的 供水温度 T 时，即能够保证用户室内温 度时，三通阀 V 自动进行切换工作，打 开原供水段，关闭补偿段管网。同时， 燃气锅炉根据 T1 自动停止； 3、补偿式供热系统的设计与实 现 补偿式供热系统主要包含燃气锅 炉房及换热站，其实相当于一个分散供 热系统。所以补偿式供热系统的实现， 就是如何设计和实现一个分散式供热系 统。一般的分散式供热系统的实现如下 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 图所示： 图 4 分散供热系统实现框图 1- 燃气锅炉；2- 循环水泵；3-除 污器；4- 压力调节阀；5- 补水泵；6-补 充水处理装置；7-采暖散热器；8-生活 热水加热器；9-水龙头；10-板式换热器； 11-二次网循环泵 3.1、数据采集 一般数据采集是由变送器或传感 器将非电量参数转变为电量参数，这些 参数通过导线直接送到 PLC 检测模块， 进行 A/D 转换后由 PLC 的 CPU 预算处 理，或由上位计算机运算处理，形成供 显示和控制用的数据。数据采集测点主 要包括二次热水管网的供水温度、出水 温度；板式换热器的一次侧供水温度、 回水温度；板式换热器的二次侧供水温 度、回水温度；燃气锅炉的供水温度。 3.2、控制功能 控制功能的实现是通过 PLC 控 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 制系统来实现的，主要包含锅炉的控制、 补偿式供热系统的控制。控制系统由 PLC 和计算机组成，用于采集锅炉上的 热工测点,参数报警,全面实现对燃气锅 炉及补偿式供热系统的自动监控和管理 功能。PLC 系统分为三层：第一层为现 场仪表层；第二层为现场控制层；第三 层为监视操作层。现场仪表层即包含实 现数据采集功能的现场传感器如压力变 送器、热电阻等；现场控制层采用西门 子 S7200 系列 PLC 可编程电脑控制 器（下位机）作为控制核心，配合二次 仪表，根据集中控制台的指令、规定的 工艺要求、各种逻辑连锁关系的要求、 现场状态保护的要求，对现场实时控制。 锅炉现场控制层直接控制各锅炉的运行。 对上接收上位机指令，对下采集数据， 系统单元之间相互联系，又都具有相对 的独立性。监视操作层即上位系统。上 位系统一方面接收 PLC 上传的现场信 号进行数据显示及报表和记录生成，另 一方面，根据数据分析结果对下位机进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 行管理，实时监控供热系统运行以保证 整个供热控制系统绝对安全可靠 3.3、系统改造后运行分析 系统改造完成后，将燃气锅炉的 供水温度目标值设定在 70，当然，也 可以通过气候补偿，随着室外温度自动 校正理想的出水温度。当室外温度为- 12时，供水温度需要达到 61。此时 二级热水管网的供回水温度依然是 55、 35。此时，燃气锅炉就会启动，锅炉 出水温度升高。随着出水温度的升高， 通过补偿换热站，很容易就能使管网温 度 T2 达到 61左右，从而保证了用户 端的供暖质量。 4、结束语 补偿式供热系统是根据集中供 暖在