變頻器及PLC系統(tǒng)在熱力站控制中的應用

四、熱力站控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　1、一網(wǎng)回路控制：

　　熱力站的一次網(wǎng)回路控制，主要是熱負荷控制。通過控制調(diào)節(jié)一次網(wǎng)回路上的電動調(diào)節(jié)閥，來調(diào)節(jié)流過熱力站的一次熱水的流量。在全網(wǎng)控制系統(tǒng)中，全網(wǎng)控制中心根據(jù)目前室外溫度情況，參考熱源的運行情況及各熱力站反饋的二次網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，計算出各熱力站一次網(wǎng)控制閥門的開度指令或二次網(wǎng)目標控制溫度。熱力站系統(tǒng)根據(jù)全網(wǎng)控制中心下發(fā)的指令，調(diào)節(jié)一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥，從而實現(xiàn)全熱網(wǎng)的熱資源均勻分配。

　　一次網(wǎng)回路控制中主要的參考對象為熱力站一、二次網(wǎng)供回水溫度；一網(wǎng)控制的對象為一次網(wǎng)調(diào)節(jié)閥；控制目的為提供熱力站必須的供暖熱量。

　　2、二次網(wǎng)循環(huán)泵控制：

　　熱力站系統(tǒng)二次網(wǎng)循環(huán)泵是通過變頻器來調(diào)速。

　　傳統(tǒng)熱力站系統(tǒng)循環(huán)泵通常采用工頻泵，循環(huán)泵選定后，熱力站二次網(wǎng)的流量無法進行調(diào)整，從而造成熱力站系統(tǒng)無法根據(jù)室外溫度及實際供熱需求來調(diào)整，造成熱力及電力資源的浪費。而且大功率的工頻泵在起停時會對電網(wǎng)造成沖擊。

　　目前，熱力系統(tǒng)自控改造中，對15KW以上的循環(huán)泵普遍使用變頻控制。一般的循環(huán)泵均采用壓差控制方式，即循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速受二次網(wǎng)供回水壓差調(diào)整。壓差控制的方式可以通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)二網(wǎng)流量以滿足供熱需求，從而減少浪費。

　　在熱力站循環(huán)泵控制中，我們采用供回水溫差結(jié)合供回水壓差控制的方式。

　　熱力站控制系統(tǒng)根據(jù)各系統(tǒng)的實際情況，設定一個供回水壓差目標值。設定此供回水壓差值以滿足二次管網(wǎng)的供暖水循環(huán)。在此基礎(chǔ)上，熱力站PLC系統(tǒng)通過測量二次網(wǎng)供回水溫差來對循環(huán)泵進行修正。當二網(wǎng)供回水溫差偏大時，則需提高循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，加大二網(wǎng)流量，提高二網(wǎng)回水溫度，改善供熱效果；當二網(wǎng)供回水溫差過小時，需適當降低循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，減小二次網(wǎng)的流量，實現(xiàn)小流量大溫差的運行模式。這種調(diào)整可以起到節(jié)約電能及熱能的效果，在大型熱網(wǎng)中，這種節(jié)能手段就能取得可觀的效果。

　　3、二網(wǎng)定壓補水控制：

　　二次網(wǎng)的補水控制采用的是定壓控制，傳統(tǒng)熱力站中往往采用壓力表電節(jié)點控制。隨著城市集中供熱的發(fā)展，系統(tǒng)的熱負荷越來越大，熱力站系統(tǒng)所帶的供暖面積都比較大，并且供熱網(wǎng)條件不一，二網(wǎng)系統(tǒng)的水力損失較大。嚴重的水力損失使得二次網(wǎng)的補水系統(tǒng)壓力加大，補水頻繁。而傳統(tǒng)的工頻補水泵的頻繁起停，容易造成二次管網(wǎng)壓力的波動。

　　在熱負荷較大的系統(tǒng)中，我們采用補水泵變頻控制，對補水系統(tǒng)進行精確的微調(diào)。當系統(tǒng)失水時，二網(wǎng)壓力下降，系統(tǒng)會通過變頻器控制補水泵以一定的轉(zhuǎn)速進行補水，補水泵的轉(zhuǎn)速根據(jù)當前壓力與目標壓力的差值均勻調(diào)整，從而避免補水泵在啟動和停止時對二次網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊。

　　4.現(xiàn)場人機界面

　　在現(xiàn)場人機界面上，可以通過操作面板任意調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的各種運行狀態(tài)，例如：一、二次網(wǎng)供回水溫度及溫差，變頻器 大 小運行頻率等，并可隨時查閱以往運行記錄。根據(jù)用戶要求可將當前參數(shù)以畫面、曲線、報表的形式在屏幕上顯示。

五、熱力站自控系統(tǒng)的優(yōu)點

　　在熱力站中使用變頻器及可編程控制器，充分發(fā)揮變頻器的調(diào)速和節(jié)能的優(yōu)點及可編程控制器配置靈活、控制可靠、編程方便的優(yōu)點，使整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性有了可靠保障。

　　通過熱力站自動控制系統(tǒng)的投運，過去主要依靠人工調(diào)節(jié)的控制手段得到了徹底改善，熱網(wǎng)的運行得到合理控制，失調(diào)現(xiàn)象得到了有效地解決，消除了熱網(wǎng)中各站冷熱不均的現(xiàn)象。按需供熱、節(jié)能降耗，改變了不合理的小溫差大流量運行方式，既保證了遠端客戶的供熱需要又避免了近端用戶的過熱現(xiàn)象直接提高了熱網(wǎng)的供熱效果。