基于plc和变频器的集中供热换热站节能控制系统设计本科毕设论文.docx

基于plc和变频器的集中供热换热站节能控制系统设计本科毕设论文.docx

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基于plc和变频器的集中供热换热站节能控制系统设计本科毕设论文

摘要

换热站是供暖系统中重要的部分，与我们的工作和生活有着密切的关系，因此对它进行安全可靠地供电和完善的系统控制是必不可少的。

本文首先简单介绍了换热站的供暖方式，主要介绍了换热站的弱点系统设计，这是换热站正常运行的先决条件，换热站的结构、换热站的工作原理以及系统构成并对控制方案作了详细介绍。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

1.绪论

1.1集中供暖的发展概述

集中供暖是在十九世纪末期，伴随经济的发展和科学技术的进步，在集中供暖技术的基础上发展起来的，它利用热水或蒸汽作为热媒，由集中的热源向一个城市或较大区域供应热能。

集中供暖不仅为城市提供稳定、可靠的热源，改善人民生活，而且与传统的分散供热相比，能节约能源和减少污染，具有明显的经济效益和社会效益。

1.1.1国外集中供暖发展概况

集中供暖方式始于1877年，当时在美国纽约，建立了第一个区域锅炉房向附近14家用户供热。

20世纪初期，一些工业发达的国家，开始利用发电厂内汽轮机的排气，供给生产和生活用热，其后逐渐成为现代化的热电厂。

在上世纪中，特别是二次世界大战以后，西方一些发达国家的城镇集中供暖事业得到迅速发展。

原苏联和东欧国家的集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主的发展政策。

原苏联集中供暖规模，居世界首位。

1980年原苏联热电厂的总装机容量为9600万KW。

国工业与民用的年总供热两中，70%由集中供暖方式提供。

全国热电厂总年供暖量约为55亿GJ。

莫斯科的集中供暖系统是世界上规模最大的供暖系统。

据1980年资料，市区有14座热电厂，供暖机组78台，总容量为585万千瓦，供暖能力达45200GJ/h。

热网干线长达3000多千米向500多个工业企业和四万多座建筑供暖，其城市集中供暖普及率接近100%。

地处寒冷气候的北欧国家，如瑞典、丹麦、芬兰等国家，在第二次世界大战以后集中供暖事业发展迅速，城市集中供暖普及率都较高。

据1982年资料，如瑞典首都

斯德哥尔摩市，集中供暖普及率为35%；丹麦集中供暖系统遍及全国城镇，向全国1/3以上的居民供暖和热水供应。

第二次世界大战后德国在废墟中进行重建工作，为发展集中供暖提供了有力的条件。

目前除柏林、汉堡、慕尼黑等城市已有规模较大的集中供暖系统外，在鲁尔地区和莱茵河下游，还建立了联结几个城市的城际供暖系统。

在一些工业发达较早的国家中，如美、英、法等国家，早期多以锅炉房供暖来发展集中供暖事业，锅炉房供暖占较大比例。

不过这些国家已非常重视发展热电联产的集中供暖方式。

1.1.2国内集中供暖发展概况

我国早在远古时期，就有钻木取火的床说，西安半坡村挖掘出土的新石器时代仰韶文化时期的房屋中，就发现有长方形的灶坑，屋顶有小孔用以排烟，还有双联造型的火炕，而这些利用烟气供暖的方式，如火炉、火炕灯在我国北方农村还被广泛使用着

在旧中国，只有在大城市位数很少的建筑中，装设了集中式供暖系统，被视为高贵的建筑设备。

在工厂中，对生产工艺用热，多只装设简陋的供暖设备，供暖事业基础非常薄弱。

我国城市集中供暖真正起步是在50年代开始的，党的十一届三中全会以后，特别是国务院1986年下发《关于加强城市集中供热管理工作的报告》，对我国的集中供暖事业的发展起到了极大的推动作用。

1992年，全国有117个城市建设了集中供暖措施，供暖面积达到21262平方米，“三北”地区集中供暖普及率达到12%，1993年，全国有158个城市建设了集中供暖措施，供暖面积达到32832平方米，“三北”地区集中供暖普及率达到18%。

到1996年，我国已有286个城市建设了集中供暖系统，供暖面积达到73400万平方米，“三北”地区集中供暖普及率达到26%。

尤其近几年，随着国民经济的增长和生活水平的提高，越来越多的城市建设了集中供暖系统。

虽然我国这些年来集中供暖事业取得了迅速发展，但是和国外相比，我国目前采暖系统相当落后，具体体现在供暖质量差，即室温冷热不均，系统效率低下，不仅多耗成倍能量，而且用户不能自行调节室温。

当前采暖收费大多按照面积计算，无助于用户节能意识，以至于出现一些不正常现象。

如室温过高开窗，室温过低投诉，使得设计人员及业主尽量加大供热量，造成效率低、高能耗的重复浪费。

我国能源紧缺，而采暖用能十分浪费。

据资料显示，我国住宅建筑采暖能耗总消耗9。

6%，采暖能耗不仅造成资源浪费，而且是大气污染的一个重要因素。

在功能上，发达国家通常室内温度保持22摄氏度，我国仅为16摄氏度，而且我国的供暖质量很差，室温冷热不均，系统热效率低下，大多数地方没有采取按户计费，用户也不能自行设定和调节室温等等。

我国城市集中供暖目前存在的能源浪费主要来源与：

建筑的保暖隔热和气密性能差；采暖系统相当落后。

造成结果是：

低效率，我国供暖采暖系统普遍存在低负荷、低效率运行，实际供暖面积平均只有设备能力的40%左右。

管网输送效率低，管道泄漏和偷水现象严重；缺乏控制手段：

我国供暖系统只有简单的调节手段，水力水平失调、垂直失调严重：

没有恒温装置，供热不足和过度时，没有有效的调节手段；缺乏计量手段：

采暖系统一般不设热表，没有计量收费造成用户不会主动去节能，没有计量也造成了管理运行人员没有具体数量上的依据来运行管理。

换热站的发展为改变了之前供热系统的众多缺陷。

1.2换热站的简介及运行现状

换热站与锅炉房是根本不同的。

锅炉房是用燃料把水（或其他介质）加热到具有一定参数的地方；而换热站是为了把锅炉房生产的高温热水（高于100C）转换成能够直接给用户供热的热水（低于100C）。

锅炉房是生产地，其主要设备有：

锅炉、鼓风机、引风机、循环泵、和各种辅助设备（上煤机，除渣机）等，其中锅炉是主体。

而换热站是个中转站，现在换热站的主要换热方式有：

换热板、混水等。

说白了换热站就像一个大的过水热，唯一不同的是它很大.它们都属于供热系统的一部分，又各自具有不同的功能。

其工艺流程是：

锅炉房——（高温热水）——换热站——（低温热水）——用户——（低温热水）——换热站——（低温热水）——锅炉房

通常换热站内部设备可分为两个部分，即采暖系统和民用生活系统，目前我国换热站大部分没有民用热水设施。

今后随着国民经济的发展，人民生活水平的提高在换热站内应该普及生活热水系统，来提高集中供暖的效益。

换热站的主要设备有：

离心水泵、汽-水换热器