项目背景
1、因城市供热系统硬件设施升级完善,热源、热网规模不断扩大,供热网络自身的结构组成日趋复杂,需投入的维护工作量递增,同时也增加了企业运营的成本和维护难度。
2、热网供热系统部署具有分散性,但控制过程具有耦合性,热力站之间会相互影响,单独分散监控不易管理维护,信息滞后、不同步,出现问题不易得到及时决策处理,很多情况依赖于各种分布式历史信息的汇总,进行全局把握,趋势分析后才能做出正确决策。
3、供热自控系统的扰动因素颇多,热网系统对信息数据有较高的实时性要求,进行快速诊断、及时修正,又需要回放、统计大量的历史数据。
这样,就需要一整套面向整个供热系统的热网智能调控系统解决方案。
内蒙古弘睿节能科技有限公司经过多年研发和现场实施总结,提供了一套以供热云大脑为核心,换热站优化控制器为执行系统,通过工业VPN网络将人、换热站、热网智能调控软件很好的连在一起,实现换热站的按需供热,需要多供的多供,需要少供的少供,既不多供也不少供。使企业实现节能降耗、提高管理/安全水平,为客户挖掘潜在效益成为现实。
一、热网智能控制系统
由优化供热控制器(下位机)、通讯系统、热网智能调控系统(上位机)三部分组成。其中数控供热控制器可独立完成本地控制;各个换热站利用通信系统将现场监测数据,运行状态数据传给监控中心,同时接受热网智能调控系统软件对各站的运行参数的调整。
二、换热站优化控制系统
优化供热控制系统采用优化供热控制器,除了具备常规无人值守换热站控制系统的所有功能外,还提供了热量精准控制功能和能耗统计报表功能;同时具备了循环泵控制、电动阀控制、补水泵自动控制、手自动控制切换、换热器故障自我诊断及提示功能、系统不正常失水警告功能、伺服器工作异常等10多种功能。
换热站参数优化:通过试验和软件寻优,平衡二次网供水压力、温差、不利点的供水温度等参数,找到循环泵的最佳频率运行点,以此实现二次网的高效、低耗、节能运行。
三、热网智能调控系统
热量分配:
热量分配算法是根据热源输出功率、供热面积、室外平均温度等参数,通过调节二次网供热时间来达到热量的精确分配。二次网供热时间是由供热模型计算得到的供热量和热源的输出功率计算得到的。在获得供热时间后,每个区域根据区域供热时间和每个站的面积协调区域内所有的换热站通过控制运行时间实现供热量的精确分配。
协调控制:
热量分配系统基于供热时间控制的思想,所以每个二次热网是阶段性供热,有时运行有时停止。为了保证热网的稳定运行,二次网供热量要求不能有大幅度的波动,热网需要进行协调控制。协调控制系统保证了热网在同一时间有相同的供热面积和相同的停供面积。
恒温控制:
根据二次回水温度、供热面积、室外温度、时段等因素,自动调节供热量,使考虑供热不利点温度因素的同时,二次回水温度保持在设定的范围之内。恒温控制实现了热量的按需供给,既保证了用户的供热温度,又防止了热量超供。
热网调平:
在同一时段室外温度相对稳定、相同的一次供水温度以及恒定的循环泵频率的前提下,首先进行换热站运行参数优化,然后以二次网平均回水温度为目标,利用人工经验、解耦算法和高级智能算法,自动调节一次网流量,将一次网回水温度逐渐逼近二次网平均回水温度,从而实现热网调平。(热网调平的目的是获得平衡的二次网供热量,保证每个站有相对平衡的热量供给)。在热网优化控制系统中,热网只需达到相对平衡即可,即使是热网不平的情况下控制系统也能对每个站的热量实现精确分配。
能耗统计:
能耗统计系统实时对水、电、热能耗进行统计。根据历史数据计算基准能耗,基准能耗是根据历史单站能耗和对应的室外平均温度及该地区供暖期的平均温度折算后得出的在供暖期平均温度下的能耗量。
故障预警:
通讯网络:
目前解决通讯的最好方法是采用VPN网络,使用VPN网络可以得到更好的通讯质量、更高的通许速率,更高的安全性。
系统优势
★供热中心的数据与现场数据保持同步,实时监测系统的运行情况。
★通过系统对热网进行水力、热力计算,热网的控制运行分析,使热网达到最优化运行,利用故障诊断、能损分析了解管网保温、阻力损失等情况,设备的使用效率,使热网的管损达到最小值,以达到最经济运行。
★通过历史数据和实时数据的比较,分析管网是否存在泄露,设备是否需要维修,以达到最安全运行。
★解决了热网失调现象,实现了热网平衡,大大提高了供热质量。
★通过数控中心的调节,根据室外温度、时段、季节的变化,自动调节热力站供热量, 可以对现在的热网系统实现实时、精确、科学的能耗管理和控制,从而实现系统的整体节能。
四、节能效益
每百万平米节约能耗100万元以上,综合能耗节约率达到10%-30%
五、部分工程业绩