换热站模板Word格式文档下载.docx
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2.3改造后达到的预期效果21
六、效益分析22
1经济效益22
2社会效益22
七、工程案例22
1清华大学综合节能改造项目22
2青岛第二中学综合节能改造案例23
3济南大学综合节能改造项目24
4新疆伊宁市建筑节能及供热计量改造项目（项目实施中）24
5新疆塔城换热站及锅炉自动化改造系统25
八、技术实力25
九、售后服务25
1品质保证25
2服务保证25
十、公司实施系统解决方案的优越条件26
十一、质量保证体系及保护措施26
十二、节能的必要性27
十三、设备列表及报价29
一、潍坊国建高创科技有限公司简介
潍坊国建高创科技有限公司注册资本5000万元，位于潍坊市潍城区，占地300多亩，其中厂房建筑面积170103平方米，总投资20亿多元，是国家建设部重点扶持的专业热力节能公司、国家高新技术企业。
公司现有职工人数224人（其中：
工程技术人员56人，博士及以上科研人员11人，管理人员23人），年产500套供热远程智能监控系统，年产值可达50亿元。
1公司介绍
⑴我公司是发改委备案的第一批节能服务公司，同时也是中华人民共和国工业建筑行业标准化示范基地和住宅产业化基地。
⑵建立了节能技术研发及应用平台：
a技术核心竞争力：
供热计量节能智能监控系统是潍坊国建自主研发的，产品包括3个系统：
热源及换热站运行优化控制系统、供热管网远程监控系统、供热计量收费系统，这三个系统协调统一将供热计量与系统能效监管有机结合在一起，实现系统整体节能。
b应用平台：
监控系统及配套产品现已成功应用于潍坊学院、太原新森实业有限公司纺织苑小区等单位，节能效果相当明显。
潍坊学院节能改造项目已被住房和城乡建设部批准为节能科技示范工程。
通过打造示范工程为城市或行业的整体节能提供样板。
⑶我公司打造了雄厚的节能服务资金平台：
以浦发银行、兴业银行、北京通用基金和上海的两个基金不低于50亿资金为基础，搭建一个节能服务的资金平台，促进我国节能减排事业的快速发展。
2主营产品
潍坊国建高创科技有限公司针对北方复杂的供热环境，自主研发出供热计量节能智能监控系统，总体结构如图所示，包括以下三个子系统：
⑴热源与换热站优化运行控制系统
⑵供热管网远程监控系统
⑶供热计量与收费系统
供热节能监控系统总结构图
控制系统引入供热负荷智能分时段控制技术和气候补偿技术采用DCS集散监控技术将整个供暖系统中燃煤锅炉、泵房循环泵、换热站、公共建筑智能分时分区控制集成为一个集中监控系统。
各子系统的主要功能如下：
⑴热源及换热站运行优化控制系统主要完成以下功能：
a提高热源运行效率；
b根据气候变化调节热源热功率输出；
c根据负荷变化调节热源热功率输出；
⑵供热管网远程监控系统主要功能如下：
a大型公共建筑的分时分区控制；
b平衡管网压力；
c消除卡脖子现象。
a自动化抄表取代人工抄表；
b提高抄表准确性；
c在线监测计量仪表的状态（故障或正常运行）
这三大系统既可单独使用，也可组合使用。
节能效果以三大系统组合使用最佳。
控制系统对整个供热系统从热源到末端热用户实施全程监控和调节，将末端用户的行为节能、热源及换热站的运行优化、管网的水力平衡、供热设备的节能改造等所有节能效果全部反馈到热源少耗能，直接反应到锅炉少烧煤（油或气），水泵少用电上，最终实现供热系统整体节能。
三个系统配套产品有：
超声波热计量表、电子式热分配表、智能电动调节阀、自力式平衡阀等。
3换热站及管网监控中心介绍
在主监控中心设有换热站及管网节能监控中心，每个换热站本地设备通过因特网与监控中心上位机相联，可对换热站远程监控与操作，实现换热站的无人值守。
系统可自动检测设备的运行状态并集中显示在换热站及管网监控中心上位机上，并通过科学的算法来智能的控制使供热系统始终运行在最优状态。
二次网装有热量表，可计算出管网的供热负荷，根据室外温度的变化，通过变频器调整网内水的流量，达到适时调整供热量目的。
换热站及管网节能监控中心系统如下图所示。
管网分时段监控：
可以实现分时段用热建筑的分时供热。
整个管网分时段监控需要在每栋建筑的所有回水管加装智能电动调节阀等调节设备并安装电动调节阀控制箱、供水管安装智能型自力式平衡阀、回水管安装温度变送器、压力变送器等设备
具体原理为：
当晚上大型共建无人时监控中心可以根据预先设计好的程序发出控制指令通过GPRS网络传到电动调节阀控制箱，远程控制电动调节阀开度关小，减少供热量只保证不冻管网的温度即可，同时监控中心通过GPRS网络实时接收控制箱发送的温度、流量和压力数据。
并根据这些管网的运行数据，适量减少一次网供热量和换热站循环泵的运行频率。
使得供应热量与热负荷需求的热量达到最优匹配，这样既保证了供热质量，又节约了热能和电能。
分时段控制有以下特点：
a.通过控制电动调节阀的开度来控制建筑的供热量，可以完全杜绝夜间热浪费的问题;
b.电动调节阀可灵活实现控制箱现场控制和监控中心通过GPRS网络远程监控功能;
c.系统可以根据负荷变化自动调节热源的供热量和循环泵的变频控制，既保证了供热质量，又节约了热能和电能;
4供热计量与收费系统介绍
主监控中心设供热计量与收费监控中心，热能远程自动计量与收费系统如图所示，其由户用热量表，M-BUS或RS-485传输模块、通讯网络和计量与收费监控中心组成。
热能远程计量收费及节能系统图
监控中心运行专业的热力计量收费软件，实时监视每一个用户的热能消耗情况，形成数据库文件，并能自动分析出系统计量范围内每一座居民楼每一天的热力消耗情况，并能够自动绘画历史热能消耗取消，形成相应的数据报表。
供暖结束后，管理部门可以根据计量的每一个用户的热能消耗情况，自动形成热力收费清单，实现自动热能收费功能。
远程抄表数据均转存至数据服务器内，可做到无限期保存。
通讯接口和通讯协议均符合CJ/T188-2004的规定，为开放协议，通讯接口的抗雷击性能均满足4000V、10/700μs的浪涌冲击。
利用GPRS技术作为数据传输网络平台来实现远程数据的传输，解决了位置分散、数据采集困难等问题。
具有投资少、组网简单、传输可靠、实时在线、节约能源、降低运行成本的效果。
5系统最终达到的目标
通过建设这样一套完整的供热节能系统，可以在锅炉房总监控中心内实现对整个供热系统运行状况的集中显示、记录、分析和重要设备的远程控制及故障报警等功能。
有了监控中心整个供热系统的运行状态一目了然，实现了统一管理调度，减少了浪费，节约了成本。
同时对系统维护工作来说，变改造前的被动维修为改造后的主动预防调整，大大提高了管理水平。
⑴实现对锅炉的运行优化，使其可以根据整个供热系统状况进行实时的功率调节。
泵房也和热源建立合理了的联动关系，可根据供热状况自动调节水泵的运行状态。
⑵并对大型公共建筑进行了分时段的控制，极大地减少了供热系统的浪费，气候补偿技术的引入也使系统变改造前的人工经验为改造后的实时自动调节。
反馈到热源少燃煤的根本目的上，收益会相当的明显，管理成本和难度都将大大的降低。
⑶供热计量与收费系统的建立也为用户信息查询，用户购热查询，操作记录查询，报警信息查询，单表查询，区域表查询提供了数据支持，减少了抄表人员及管理费用以及人工抄表带来的弊端。
二、工程概况
1热力公司及换热站现场工况
热力公司有_____个换热站，换热站内热源为蒸汽/高温热水，换热器类型为板式/壳管式/汽水直混式换热器。
换热站内共有循环泵_____台，补给水泵_____台，运行状态分别为工频/变频。
站内有/没有就地仪表（温度、压力、流量测量装置）与远传仪表，主要实行就地控制/就地控制+远程控制的控制方式。
水泵具体参数如下：
序号
名称
功率（KW）
数量
单位
控制方式
一
一号换热站
1
循环泵
台
变/工频控制
2
补水泵
工/变频控制
二
二号换热站
三
三号换热站
四
四号换热站
五
五号换热站
2.1机房设备（循环泵、补水泵、凝结水泵等）都是就地操作，只能在机房的控制柜或者变频器上操作，无法实现远程操作；
2.2循环泵只能手动设定频率，而不能根据热网的变换而自动调节循环泵的转速，人工调速具有滞后性，浪费热量；
2.3机房内没有集中监控系统，不能显示设备的运行状态；
2.4补水泵是工频运行，无法实现恒压补水；
2.5由于没有监控系统，无法进行数据统计和远程查询，带来诸多的不便；
其他状况。
三、系统设计依据
本方案系统设计中严格遵照以下标准与规范：
Ø
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019－2003）
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343－2004）
《工业企业通讯接地技术规范》（GBJ79－85）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16－2008）
《供配电系统设计规范》（GB50052－95）
《建筑电气安装工程施工质量验收规范》（GB50303－2002）
《电力装置的电测仪表装置设计规范》（GBJ63-92）
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2005）
《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB/J93-96）
《自动化仪表工程质量检验评定规范》（GB/J131-96）
《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11891-95）
《建筑领域计算机软件工程技术规范》（JGJ/T90-92）
《电气装置安装工程施工及验收标准》（GB50258-96）
《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
《电子计算机场地通用规范》（G8/t2887-2000）
《通信用不间断电源UPS》（YD-T1095-2000）
《城市供热管网工程施工及验收规范》CJJ28—89
四、系统改造方案
针对XX换热站的运行现状，我们提出建立一套整体的换热站节能运行优化控制系统，以系统节能的方式实现整个供热系统整体节能。
1系统组成及功能
换热站监控调节系统由电动调节阀、压力变送器、温度变送器、流量计、液位计、PLC控制柜、节电装置、监控中心及通讯设备等组成。
总体工艺流程图如下：
2控制原理
室外温度传感器将所测温度数据实时上传至PLC控制柜，当室外气温升高时，，PLC提取此温度下设定的供热量（设定值根据经验取得，也可根据当地工况修改），同时根据实测的室内温度与供水温度，通过控制箱内节电设备，调节二次网循环水流量，控制供给用户的热量，从而使用户室温保持恒定。
同时，PLC控制一次网电动调节阀的开度，进而减少一次网供热量达到整体节能效果。
计算公式：
单位时间一次网供热量：
Q0=Q1/β=（Q2+Q3+Q4+Q5）/β
（1）
单位时间二次网供热量：
Q1=Q2+Q3+Q4+Q5
（2）
其中，Q0为一次网供热量，Q1为二次网供热量，Q2和Q3为民用建筑用热量，Q4和Q5为公共建筑用热量，β为换热站工作运行的热转换效率。
3具体改造措施
本项目各换热站需重新设计一台就地控制柜，系统测量一、二次网温度、压力、流量等参数，通过控制柜中节电设备调节每个换热站中二次网循环泵的流量；
并在一次网回水端安装电动调节阀，系统依据整个供暖系统负荷的变化来调节一次网的流量。
每个换热站监控调节系统都通过有线/无线网络与监控中心通讯，也可以实现本地手动控制。
换热站的具体工艺流程图如下图所示：
XX换热站工艺流程示意图
XX换热站工艺流程示意图（高低区）
五、换热站控制系统
1就地控制系统
1.1就地控制系统简介
在各换热站设置控制柜就地控制换热站的运行，从而使换热站既能执行监控中心发来的命令实现自动运行，并将本站的测控数据及参数上传至监控中心，对热网进行调度管理，保证热力管网的正常运行。
同时配有就地手动运行装置，实现就地控制。
换热站循环系统做流量调节控制，不再单纯依靠阀门截流，结合专业电机节能设备，根据流量计、压力变送器及温度变送器等测得的参数，按照预先设定的热量分配方式，精确流量调节，实现合理输送热量，按需供热，从而达到节能的目的。
1.2就地控制系统主要任务
负责独立完成该供热区域运行参数的采集、监测及自动控制，通过自动调节来满足该区供热需求，同时接受监控中心指令，向上传送有关数据。
⑴根据室外温度，自动设定二次供水温度；
也可人工现场设定二次供水温度。
⑵自动控制二次供水温度在设定值上。
⑶自动补压控制，使二网回水压力保持在设定区间内。
⑷现场控制箱设置人机接口显示屏，以便现场显示操作。
⑸界面显示参数
a.室外温度
b.一次供水温度
c.一次回水温度
d.一次供水压力
e.一次回水压力
f.二次网回水流量
g.供热瞬时热量
h.供热累计热量
i.二次供水温度
j.二次回水温度
k.二次供水压力
l.二次回水压力
m.水箱水位
n.各种内部运行参数
⑹监视二次网循环泵节电器运行
a.循环泵的启停状态
b.循环泵的运行频率
c.测量配电柜的电压及三相电流，计算用电量。
1.3就地控制系统结构
1.4就地控制系统分项介绍
1.4.1PLC就地控制柜控制
PLC就地控制柜主要由触摸屏和控制系统两部分组成。
触摸屏主要完成各种监控画面、采集参数的显示，并接受一些参数设定的输入信息。
控制系统采用性价比较高的西门子S7-200系列PLC，包括CPU模块、I/O模块等，系统集成多种通讯接口，适用于多种通讯。
具体功能如下：
⑴负责独立完成该供热区域运行参数的采集、监测及自动控制，通过自动调节来满足供热需求，同时接受监控中心指令，向上传送有关数据。
⑵通过触摸屏画面，设置循环泵、补水泵的运行时的上限、下限频率；
⑶触摸屏以友好的界面显示系统的运行状态和参数的实时变化；
⑷通过触摸屏设置循环泵和补水泵的压力保护；
⑸发生报警时，可以通过触摸屏的报警画面进行查询；
⑹PLC控制柜采用西门子工业控制器S7-200PLC可编程控制器及其I/O扩展模块等设备架构的自动控制系统，利用闭环PID控制技术，自动控制系统运行。
⑺对换热站、热用户运行参数（包括一、二次网温度、压力、流量等）、各种设备运行状态进行实时监控及采集，并根据气象环境和负荷的变化按预先设定的控制策略对换热站循环泵、补水泵和调节阀进行自动调节，来实现换热机组的完全自动控制。
1.4.2循环水泵控制
⑴PLC控制柜的控制信号直接控制循环泵的变频运行；
⑵通过PLC控制柜的触摸屏，可以手动启动、停止循环泵；
⑶可以根据二次网回水温度的测量值和设定值的进行比较，通过PID的模糊控制自动调节循环泵的转速；
⑷通过触摸屏设置循环泵运行的上限频率、下限频率，防止循环泵长期低频运行而影响使用寿命；
⑸当二次网供水压力高于设置值时，自动停止循环泵；
⑹当二次网回水压力低于设定值时，自动停止循环泵，防止循环泵空转；
1.4.3补给水泵的控制
⑴PLC控制柜的控制信号直接控制补水泵的运行；
⑵通过PLC控制柜的触摸屏，可以手动启动、停止补水泵；
⑶根据二次网的回水压力和设定值的比较自动启动、停止补水泵；
⑷当补水箱的液位低于设定值时，自动停止补水泵，防止补水泵空转，起到保护补水泵的作用；
1.4.4电磁阀的控制
给每个补水箱的进水管安装一个电磁阀，根据液位的高低进行自动补水，
⑴PLC控制柜的控制信号直接控制电磁阀的打开/关闭；
⑵通过PLC控制柜上的触摸屏手动控制电磁阀；
⑶当补水泵的液位低于设定值时，自动打开电磁阀，当液位高于设定值时，自动关闭电磁阀，防止溢水；
1.4.5温度控制
温度控制是指系统根据设定温度与实际温度进行比较计算，最终输出电信号驱动调节阀运动，从而达到调节温度的目的。
温度控制回路负责调节换热机组二次侧出水温度，由过程控制级和现场控制级共同完成。
本方案温度控制算法采用的是模糊控制算法。
模糊控制算法是近年来迅速发展的一种控制算法，由于不需要建立精确数学模型，因此具有阶跃响应速度快、精确度较高、对参数变化不敏感及整定更容易等特点，充分体现了智能控制方法对于被控对象的良好适应性。
在温度控制中引入模糊控制代替传统PID控制可以很好的解决温度滞后造成的调节振荡，能明显改善监控系统的稳态和动态性能，因此我们将模糊控制算法引入换热机组二次侧出水温度的调节，采用模糊控制后二次侧出水温度变化曲线如下：
换热站温度调节的主要依据和思路是根据负荷预测得出的供水温度，同时可根据室外温度做一小范围的叠加修正量（修正范围可任意设定，一般上限不会超过10℃），当不需要室外温度修正时所有温度段设定为零，即可取消室外温度叠加修正控制。
本系统提供的软件具有分时段控制功能，如果时段控制温度不为零，系统即可根据设定温度叠加在主调温度上作为目标温度设定值。
软件同时设有阀门调节极限设定窗口（可设定极限范围从0%~100%），可设定阀门在一个小范围内调节，这样降低调节振荡周期和幅值，能更快的调节温度在一个稳态范围内。
调节原则：
限制幅度，逐渐调匀：
由于系统的大惯性及传输延迟，因此不能连续调节，否则将引起系统振荡。
两次调节的时间间隔不能太短，而应采取“等等看看”的策略，待温度基本达到稳定后再进行下次调整。
整个调节不是一两次完成，而是逐渐趋于一致的动态过程，因此，每次阀门调节的幅度不能太大，以确保系统的稳定。
根据二次网回水流量计算供热量，根据不同的气温设定不同的供热量，通过调节阀门，使供热量保持在设定值上。
1.4.6一次网调节控制
单位时间里，在一次网供水温度T1恒定的情况下，通过使用一次网回水管道上的电动流量调节阀调节一次网热质流量F0，按照换热站实际需求的热量提供一次网供热量Q0。
Q0=C·
F0·
△T0△T0=T1-T2
其中，C为水的比热容4.2KJ/（Kg·
℃），F0为单位时间内一次网流量，△T0为单位时间内一次网供、回水温差，T1是一次网供水温度，T2是一次网回水温度。
1.4.7二次网循环控制（温度控制、压力/流量控制）
单位时间内，当换热站控制系统检测到用户用热量Q2、Q3、Q4、Q5变化时，控制系统通过PID计算控制变频器增加或减小频率来调节循环泵的转速，从而调节二次网供水流量F1和供水压力P1，间接影响二次网供水温度T3，达到调整换热站的输出热量Q1的目的，以满足用户的供热要求。
Q1=Q2+Q3+Q4+Q5
Q1=C·
F1·
△T1
T1=T3-T4
其中，F1是单位时间内二次网供水流量，△T1是单位时间内二次网供、回水温差，T3是二次网供水温度，T4是二次网回水温度。
1.4.8二次网补水系统（恒压控制）
二次网补水系统是为了保证二次网循环系统压力恒定，当二次网回水压力P2低于设定压力时，二次网补水系统自动补水，提高二次网管道压力，从而实现二次网恒压控制的要求。
恒压供水控制原理：
补水系统保护措施如下：
⑴失压保护：
二次网侧回水压力低于超低限设定值时，自动停止循环泵运行，自动补水系统投入运行，开始补水。
自动补水系统投入运行后二次网侧回水压力仍继续降低即发声光信号报警。
⑵超温保护：
二次网供水温度超过80℃（操作面板可调设定值）时，一次网回水温度超过70℃（操作面板可调设定值）时启动高限制保护，以一级网回水温度为目标控制电动调节阀门开度。
一次网侧供水温度超过120℃时立即关闭一级网侧电动调节阀并报警。
⑶超压保护：
二次网供水压力超过设定超高限值（操作面板可调设定值）循环泵停止运行并关闭一次网侧电动调节阀。
⑷监测水箱液位，具备报警保护功能。
水箱液位为4～20mA信号输入，停补水泵信号由PLC控制器发出，停泵水位可以人为设定。
1.4.9气候补偿控制
气候补偿系统是根据室外温度的变化来控制供热量的系统，当室外温度变化时，通过控制一次网回水管道上电动阀的开度来控制一次网进入换热站的换热器的进水量,从而影响二次网的供热量来调节整个供热系统。
同时PLC根据此室外温度下供热量设定值调整二次网循环水泵的运行状况来调节二次网的循环水量，进而影响二次网的供热量。
1.5一次仪表介绍
1.5.1PLC控制柜
选用先进的西门子控制软件进行系统的控制，触摸屏以友好的中文界面显示，柜体防护等级不低于IP54。
考虑到现场使用、维护人员使用维护需要，控制柜配有独立中文操作面板，方便使用和维护，且面板可以同时监视换热站系统的运行状态和各种参数的实时变化，用户也可根据需要改变显示参数。
1.5.2室外温度传感器
用于室外空气温度的测量
工作介质：
空气
测量范围：
-50~+50℃
输出信号：
4~20mADC
工作环境相对湿度：
0~95%
测量误差：
≤0.2℃
1.5.3压力传感器
用于测量一级网和二级网管道内的液体、蒸汽压力
功能：
测量、指示和传送压力信号
形式：
压力/差压传感器
0~1.6MPa和0~2.5MPa
测量精度：
0.1%
4~20mADC；
二线制
电源：
12.5~30VDC
防护等级：
IP65
安装方式：
柱装式或支架安装（带安装支架）
1.5.4一体化温度变送器
用于测量一级网和二级网管道内的液体、蒸汽温度
热电阻的测量元件采用金属铂，其在0℃的标准阻值为100Ω。
传感元件：
PT100
精度：
不小于±
1%
连接：
保护等级；
耐压：
1.6MPa
测温范围：
0℃~150℃
插入深度：
依据现场情况确定
1.5.5液位计
用于测量热力站软化水箱水位。
3000mm。
4~20mADC
电源电压：
24VDC
0~100%
工作环境温度：
-30℃~80℃
精确度：
±
10mm
1.5.6超声波流量计
用于测量换热站一级网供水量。
采用知名品牌的超声波流量计。
技术参数：
电源要求：
220VAC50Hz
可运行流量范围：
1-800（按口径分）
流体速度范围：
0.3~1
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