多机组锅炉负荷分配.doc

锅炉供暖系统智能监控一 锅炉出水温度上下限的确定1 用室外温度计算供暖曲线随着室外温度变冷，管道散热量增加和用户需要更多的防止室内空气温度变冷，系统需自动根据负荷要求自动调定供水温度。供暖曲线如下：供暖曲线作用举例，如：用2.4曲线，室外温度每降低一度，供水温度要提高2.4度。如果温暖天气关闭点=21度，而且室外温度= 1度，则，供水温度=74度。用0.6曲线，室外温度每降低一度，供水温度要提高0.6度。如果温暖天气关闭点=21度，而且室外温度= 1度，则，供水温度=34度。如果供暖曲线选定的太低，供暖系统就不会在较冷天气供应足够热的水来保持室温暖和如果供暖曲线选定得太高，导致供水太热，造成用户的不舒适和热量浪费。控制系统应能自动设定供暖曲线，并能根据室外温度，在线修正系统供暖温度。2 用室内温度前馈修正出水温度室内温度低，系统的负荷重，系统应提高供暖出水温度，达到系统热量平衡。反之，室内温度高，系统将自动降低出水温度，以降低不必要的能量浪费。系统将根据回水温度平行移动供暖曲线，示图如下：二、锅炉运行平衡根据烟温数据反馈显示目前开启锅炉台数，可以判断当前锅炉开启情况，因此可以记录每台锅炉的累计运行时间和连续运行时间，通过直方图显示每台锅炉的累计运行时间和连续运行时间，指导司炉工平衡锅炉运行。 三、舒适度的评价和控制根据设定的室内温度的上限、下限和实时的室内温度变化曲线来确定系统应开启或关闭机组，使室内温度保持在设定范围内。最佳供暖曲线特点：1温度均衡2室内温度波动限制在一定范围内，如设置室内温度为：180200C，理想的温度曲线应该如下图所示，阴影部分为最佳温度范围： 常规控制方式中，由于下列原因室内温度会偏离最佳温度范围： 1室外温度变化后，锅炉出水温度的设置没有相应变化。 2锅炉供暖系统没有系统控制，总管温度波动太大。 其结果是： 1热能浪费，如上图虚线所示 2降低了舒适度因此实际室内温度可能如下图所示：舒适度是锅炉供暖系统集中控制性能的一个重要指标，它反映了一定时间范围内，系统控制对室内温度控制的精度，设舒适度指标为，如果室内温度控制在最佳供暖曲线的范围内，认为舒适度指标为0，室内温度偏离最佳供暖曲线每1度，那么舒适度指标加1，因此在一定的时间范围内室内温度偏离温度的积分越大，舒适度指标越大，表明系统控制得越差。下图的舒适度指标为：舒适度指标可以作为锅炉供暖系统集中控制的一个重要性能指标，在本系统中由于无法实施系统控制，因此本指标可以指导司炉工的操作和对司炉工的操作水平的评价指标。四、采用室内温度和回水温度的积分决定锅炉运行台数和火力室内温度如果偏离最佳供暖曲线的上限和下限，分别表明应该增加或减少锅炉运行的台数。回水温度的积分表明了热源和热损耗之间的平衡关系，回水温度积分有四种可能性：1为正并且大，如图（A）中（1）部分所示： 图（A）表明：如果室内温度大于设定上限，应该关闭锅炉，具体台数由积分面积的值而定。如果室内温度小于设定上限，则系统维持原有投入台数。2 为正并且较小，如图（A）中（3）部分所示： 表明：如果室内温度大于设定上限，应该调节燃烧机火力（减小）。如果室内温度小于设定上限，则系统维持原有状态。3 为负并且较大，如图（A）中（2）部分所示： 表明：如果室内温度小于设定下限，应该开启一台或及几台锅炉，具体台数由积分面积的值而定。如果室内温度大于设定下限，则系统维持原有投入台数。 4 为负并且较小，如图（A）中（4）部分所示： 表明：如果室内温度小于设定下限，应该调节燃烧机火力（增大）。如果室内温度大于设定下限，则系统维持原有状态二、多机组锅炉系统控制策略软件核心节能算法在供暖系统中，锅炉、建筑物和供暖管道的热损失是导致锅炉系统热效率降低的主要因素，锅炉系统温度越高，热损失越大；锅炉系统水循环流速越大，热损失也越大；另外室内温度越高热损失越大。因此为了最大限度地降低锅炉系统的热损耗，控制系统应该满足：l 能够根据室外温度决定锅炉出水温度的上限和下限。l 在满足室内温度的前提下，尽可能降低室内温度。l 根据锅炉系统工作原理，在以最大速度满足供暖需求的情况下，尽可能降低管道水的流速。节能技术为了达到节能的目的，系统循环泵采用变频控制（原设计采用普通电机）。2.3.1循环流速的控制控制框图：转速反馈循环泵变频器智能PID模块温差t总管回水温度总管出水温度出回水温差过大，系统热量并没有充分交换，处与系统前端的用户室内温度较高，系统后部用户温度较低，这种温度不均衡将直接造成热量浪费，而又达不到很好的取暖效果。出回水温差过小，循环泵转速很高，系统水流速度过高，导致管道散热增加，又不能起到应有的取暖效果。这种状态系统应将循环泵维持在较低转速。系统应能根据出回水温差自动调节循环泵转速，起到节能目的。2.3.2系统供水温度在线修正a) 采用室外温度修正供暖曲线。随着室外温度变冷，管道散热量增加和用户需要更多的热量防止室内空气温度变冷，系统需自动根据负荷要求自动调定供水温度。供暖曲线如下：供暖曲线作用举例，如：用2.4曲线，室外温度每降低一度，供水温度要提高2.4度。如果温暖天气关闭点=21度，而且室外温度= 1度，则，供水温度=74度。用0.6曲线，室外温度每降低一度，供水温度要提高0.6度。如果温暖天气关闭点=21度，而且室外温度= 1度，则，供水温度=34度。如果供暖曲线选定的太低，供暖系统就不会在较冷天气供应足够热的水来保持室温暖和如果供暖曲线选定得太高，导致供水太热，造成用户的不舒适和热量浪费。控制系统应能自动设定供暖曲线，并能根据室外温度，在线修正系统供暖温度。b) 采用系统回水温度前馈修正出水温度。系统回水温度直接反映负荷的大小，回水温度低，系统的负荷重，系统应提高供暖出水温度，达到系统热量平衡。反之，系统回水温度高，系统将自动降低出水温度，以降低不必要的能量浪费。系统将根据回水温度平行移动供暖曲线，示图如下：2.3.3四台锅炉负荷分配在满足负荷要求的情况，应使投入运行的锅炉台数尽量少，每台投入运行的锅炉应能工作在最佳的负荷效率上，并尽量减少锅炉的点火次数，延长每次点火间隔中燃烧的时间。利用对回水温度在一定时间内变化速度快慢的分析，通过这种量的分析来决定系统投入运行的锅炉台数。控制框图如下：投入燃烧负荷量智能PID调节器回水温度dto/dt投入反馈几点说明：1）投入燃烧的负荷量以每台锅炉为100%计算，通过PID调节器计算出投入燃烧的负荷量也是用百分比计算。如为280%则需投入三台锅炉运行，而每台锅炉基本处于满负荷运行。 2）回水温度上升，增大燃烧的投入负荷；回水温度下降，减少燃烧的投入负荷。 上升（下降）的快，达到一定的积分累加（由PID调节器处理），系统减少（增加）投入运行的台数；上升（下降）慢，系统关小（增大）风门，降低（增加）投入燃烧负荷。 3）如用户选用的燃烧器为比例式，实现单台锅炉比例调节方式较为合理的控制方法采用PLC软件程序来实现，取代目前较多锅炉厂家所采用单回路调节器（如威索的KS407，RWF系列等）来实现，采用单回路仪表不但增加了用户的费用投入，