锅炉房自动控制方案.doc

北京桑尼得科技有限公司 节能自动控制方案锅炉房自动控制方案 北京桑尼得科技有限公司 目 录 第一部分 系统概述及预期目的 11.1锅炉房热源系统解决方案 1第二部分 设计依据及设计原则 12.1设计规范和施工验收规范 12.2设计原则 22.2.1 先进性及可靠性 22.2.2标准及扩展开放性 22.2.3 可操作及易维护性 22.2.4节能性 22.2.5可恢复性 3第三部分 热源优化控制系统 33.1 锅炉自动控制系统原理 33.2 就地锅炉优化控制器 43.3 一次网自动控制器 53.3 二次网自动控制器 53.3.1气候补偿控制 53.3.2分时分温控制 73.3.3二次网压力控制 8第三部分、烟气余热回收 9第四部分、上位机综合监控系统 104.1平台软件特点 104.2平台功能 114.2.1 现场数据采集显示 114.2.2设备控制显示 114.2.3实时报警 114.2.4实时报警数据显示 114.2.5报表打印 114.2.6历史数据查询 114.2.7历史趋势 114.2.8远程控制 124.2.9系统的安全管理 124.2.10通讯方式 124.3远程监控中心管理降低人工成本 12第六部分 节能分析 126.1锅炉房节能 126.2二次网控制系统节能 126.2.3烟气余热回收系统节能 136.2.4综合控制平台系统节能 13第七部分 售后服务 137.1售后服务机构描述 137.2售后服务优惠备件 137.3售后服务承诺 137.4 技术资料的交接 14：010-57015720 15311477250（张工）：3277959477 1/15 北京桑尼得科技有限公司 节能自动控制方案第一部分 系统概述及预期目的当前锅炉房由4台锅炉提供采暖热源，分别为3台40吨燃煤锅炉和1台60吨燃煤锅炉。

每台锅炉的引风机、鼓风机、炉排、炉前泵以及一次网循环泵都已经进行过变频控制改造，已为相关电机安装变频器，目前皆为手动变频控制，频率皆为50Hz锅炉补水方式为自动补水，每年补水量约为2000吨锅炉当前运行方式为手动运行，24小时连续运行锅炉未安装烟气余热回收设备针对当前锅炉房的主要需求来考虑，主要是对锅炉房的电动阀门、循环泵、补水泵、引风机、鼓风机、炉排以及炉前泵实现自动控制，以及对一次管网的压力、温度以及各个运行设备的状态采集监视，减少供热单位在锅炉房的人力分配，实现远程自动监管，从技术手段上改变传统的管理方式，实现监控，极大的提高测试诊断的技术含量，同时为热网故障诊断工作者提供运行平台1.1锅炉房热源系统解决方案通过本次对锅炉房热源系统改造，实现以下功能：1. 远程监控功能2. 锅炉出水温度自动调控功能3. 一次网恒压补水功能4. 一次网恒压差变频功能5. 二次网供水温度气候补偿功能6. 二次网循环泵恒压差变频功能7. 二次网补水泵恒压补水功能8. 故障报警功能9. 管网温度、压力、流量等采集与传输功能10. 数据存储、统计、报表、打印功能目的是建立一个数字化的“设备计算机运行管理中心”，从技术手段上改变传统的热源管理方式，实现监控，极大的提高测试诊断的科学技术含量，在保证保暖品质的前提下实现节能减排的目标，同时为节能诊断工作者提供运行平台。

第二部分 设计依据及设计原则2.1设计规范和施工验收规范----《锅炉房设计规范》 GB50041-92----《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058-92----《自动化仪表工程施工及验收规范》 GB50093-2002----《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T16-922.2设计原则采用分散控制、集中管理、综合监控的模式，实现热源管理自动化、合理化系统结构清晰，网络层次分明2.2.1 先进性及可靠性锅炉房自动控制系统中，上位机监控平台可实现对锅炉房内所有设备和参数进行监控、报警、统计和查询等功能锅炉房自动控制系统功能包括：监测一次网温度、压力、流量、热量等，监测二次网的温度、压力、循环泵频率、补水泵频率，控制给水泵自动向水箱补水，控制补水泵自动向系统补水；锅炉房监控系统采用桑尼得公司自主研发的、具有发明专利的专用控制产品，基于ARM9平台系统开发，采用WIN CE系统平台，可实现对整个换热站的运行监控，同时它可以通过ADSL或GPRS实现远程通讯功能，系统对使用环境（温度-25℃~50℃，相对湿度5%~95%）具有良好的适应性，并确保具有极低的故障率。

2.2.2标准及扩展开放性采用标准化、规范化的设计方案和设计标准，提供开放式数据库资料，选用的技术和产品具有很强的可扩展性,满足现有的资源和系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需要，能与能源管理中心方便联网，资源共享所有通讯协议均为标准协议2.2.3 可操作及易维护性合理安装硬件，保证简洁美观、拆卸方便，元器件具有易互换性，界面友好，易学易用，具有良好的中文处理信息能力，能适应不同素质的人员，降低系统的管理维护和操作成本，达到最佳性能价格比，软件编制应有较强的故障诊断能力2.2.4节能性锅炉房自动控制系统通过对锅炉鼓风机、引风机、锅炉炉排、炉前泵、一次供回水温度、压力，二次供回水温度、压力的采集以及对给水泵、循环泵以及电动调节阀等进行自动控制，可以实现锅炉房供热系统的智能运行，在人工方面可以节省较大的一笔开支，同时也加强了系统的可靠性和稳定性2.2.5可恢复性当该自动控制系统出现故障或不能满足用户控制需求时，系统可切换到未改造前的状态，方便用户的维护和检修第三部分 热源优化控制系统3.1 锅炉自动控制系统原理锅炉自动控制系统有三层架构：就地信号采集部分、就地控制部分、远程监控部分就地信号采集部分：炉膛温度传感器、炉膛负压传感器、供回水温度传感器、供回水压力传感器、流量计、鼓风机频率、引风机频率、炉前泵频率、炉排运行频率以及一次网循环泵频率；就地控制部分是：单台锅炉控制柜、变频器等；远程监控部分是：上位工控机、液晶显示器、打印机、路由器、监控系统软件、信号加密狗、串口服务器等。

工作原理为，就地信号采集部分将系统运行参数以有线的方式传输给就地控制部分，就地控制器根据预设参数与实际运行参数的差异情况做出动作调节命令，由变频器输出执行动作同时，就地控制器将从就地信号采集部分接收到的信号以无线传输（或有线传输）的方式上传到远程监控系统，并接收来自远程控制室的动作命令如图1. 所示图1. 系统架构图3.2 就地锅炉优化控制器就地锅炉控制器以7.5英寸触摸屏为显示操作界面，配合就地采集设备如流量计、压力变送器、温度变送器数据网络实现运行参数的采集、控制、计算、分析及远传，并配合就地执行输出设备变频器对运行参数进行自动化调整，达到自动精确控制出水温度的目的就地锅炉控制器IO数据信息如图2.所示图2. 燃煤锅炉优化控制IO数据信息实现单台锅炉的全自动智能控制，即控制本台锅炉能根据设定的出水温度、压力，根据检测锅炉的炉膛温度、炉膛负压、烟气含氧量等数据，实现负荷自动控制，即根据负荷的变化和烟气含氧量数值，自动调节燃煤锅炉的引风机、鼓风机以及炉排的转速频率，实现风煤比的调节，达到最佳的燃烧比以及恒定锅炉出水温度；燃烧系统控制功能原理如图3.所示图3. 燃煤锅炉优化控制原理3.3 一次网自动控制器就地锅炉控制器以7.5英寸触摸屏为显示操作界面，配合就地采集设备压力变送器进行运行参数采集分析，并配合就地执行输出设备变频器对运行参数进行自动化调整，达到一次网自动恒压补水、一次网恒压差自动变频循环的目的。

一次网自动控制器控制原理如图4.所示图4.一次网自动控制原理图3.3 二次网自动控制器3.3.1气候补偿控制当前供热情况下，二次网供热水温为粗放型调节状态，即不论外界天气如何变化，用户供水温度皆保持相对不变的状态，为了在热源优化控制的基础上更进一步节能，需对二次网进行气候补偿自动控制，即根据室外温度的变化对供水温度适时调控控制原理分析如图5.所示图5.二次网气候补偿控制节能分析图对于24小时连续供暖系统，如果按照传统的手动调节控制方法，供水温度必定产生不同程度的阶段跳跃，上图黑色折线为司炉工每天手动调节四次的阶段调节示意图，而实际运行过程中，很多供热单位很难保证如此频繁的手动操作，所以节能空间并未被很好的利用采用气候补偿自动控制后，供水温度变化如上图中红色曲线所示，能够做到及时跟踪调节，最大程度的实现了节能控制根据上图所示，手动调节折线与自动调节曲线之间包围的不规则面积即是桑尼得气候补偿器的节能空间，图中黄色曲线是系统回水温度变化曲线，供水温度与回水温度之间包围的面积即为当日耗热量，节能空间与当日耗热量的比值即为节能率，由此可见，其节能效果非常可观上图红色虚线为夜间适当降温的24小时连续供暖曲线，主要适用于教学单位的集体宿舍楼，或者军队士兵宿舍等，经过夜间的适当降温处理，可以进一步节约部分热量，此种控制方式主要用于对热能控制极其严格的场所。

气候补偿安装方式如图6所示图6. 气候补偿器安装方式在上图安装方式中，若室外温度降低，则电动三通大直流量增大，回去锅炉的热水减少，锅炉恒定出水温度下，锅炉加热时间增长；若室外温度升高，则电动三通阀分流量增大，回去锅炉的热水增多，锅炉恒定出水温度下，锅炉加热时间缩短3.3.2分时分温控制在气候补偿控制的同时，可以对分时段取暖的供热区域进行分时分温控制在一个系统中，一般既有分时用热的区域又有24小时连续用热的区域，采用分时分温分区控制可以节约很大一部分热量，其原理分析如图7.图7. 分时分温控制原理分析在上班时间或者用热时段，电动调节阀开度增加，维持室内温度在18℃；在下班时间或者保温时间，电动调节阀开度减小，维持室内温度在5~8℃，由此可节约很大一部分热量图8. 分时分温控制节能分析图在安装分时分温控制系统前，按照传统的供热方式，若不加人工干预，一天24小时之内的室内温度基本不变，且室内平均温度处于较高水平，在夜间无人时段或者睡眠时段，有很大一部分热能被浪费，如上图中的黑色曲线；若加以人工干预，则室内平均温度呈较大波动变化，如上图中红色曲线，降低了用户的舒适度的同时，没有合理解决夜间能源浪费问题。

安装桑尼得分时分温控制系统后，绿色曲线为建筑恒温控制情况下室内温度变化曲线，蓝色曲线为公共建筑夜间防冻降温曲线，上图中蓝色曲线与绿色直线包围的范围为节能空间，可见其节能空间极其可观3.3.3二次网压力控制由于分时分温控制导致二次网管道压差发生变化，因此需对二次网进行压差调节，使二次网保持在合理循环压差范围内二次网自动控制器控制原理如图9.所示图9.二次网自动控制原理图第三部分、烟气。