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用ABB PLC幫助供熱公司實現節能25%

文章出處:ABB變頻器網絡責任編輯:ABB變頻器作者:ABB變頻器人氣:-發表時間:2019-12-07 09:10:00

熱網SCADA監控系統

    集中供熱系統由熱源(首站)、一次網、熱力站、二次網、用戶系統組成。熱力站作為熱網系統面對用戶的后一級調節單元,熱力站的控制效果直接決定熱用戶的采暖效果。熱力站調節實質上是按照熱用戶需要的熱量(負荷變化)調節熱力站輸出的熱量,以便達到節能的目的。
    沈陽華城電氣有限公司是從事工業自動化領域系統設計、開 發、集成及產品銷售的高新技術企業,其工程項目在集中供熱等行業得到廣泛應用和用戶的好評。本文介紹了中國沈陽華城電氣為沈陽某熱力公司的熱網 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)監控系統,其中熱力站 RTU(Remote Terminal Unit遠程終端單元)核心采用的是ABB PLC和變頻器。該系統具有對一次熱網水利平衡系統的仿真計算及調節、各熱力站運行的自動監控與調節等多項功能。由于各熱力站運行實現智能化管理,可大大提高熱網運行的可靠性,使得能耗及運行成本大為降低,熱力站平均節能率可達25%以上。
節能降耗--ABB可以
    傳統的熱力站控制中,循環泵與補水泵一般都采用工頻泵,系統在設計選型時已經決定了系統二次網的主要參數,因此系統的適應性、擴展性及各參數的精確調整均受到極大限制。一般都存在系統運行工況失調難以消除,造成用戶冷熱不均、熱網失衡;供熱參數未能在佳工況下運行,供熱量與需熱量不匹配,具體表現在:
    (1)傳統系統中循環泵采用工頻泵,熱力站二次網流量無法進行調整,從而造成熱力站系統無法根據室外溫度及實際供熱需求來調整,造成資源浪費。
    (2)傳統系統二次網的補水系統采用定壓控制,熱力站系統的供暖面積越來越大,二次網系統的水力損失較大。使得二次網的補水系統壓力增大,補水頻繁。
    (3)傳統系統控制主要依靠人工調節,熱網中各站冷熱不均。遠端客戶熱度不足,近端客戶過熱。
ABB PLC能夠靈活的完成室外溫度補償、自動補水、溫度調節、流量調節等自動控制環節,實現節能。
    (1)熱力站系統根據全網控制下發的指令,調節一次網流量調節閥,從而實現全熱網的熱資源均勻分配。
    (2)二次網循環泵和補水泵運行頻率根據相關溫度壓力的變化由PLC實現自動調節。補水泵的轉速根據當前壓力與目標壓力的差值均勻調整,從而避免補水泵在啟動和停止時對二次網系統的沖擊。
    (3)電動調節閥的開度由 PLC 根據用戶的回水溫度來自動調節,以達到用戶室內溫度的要求。
減少了人工干預、實現了無人值守
    (1)我國現行的熱網運行管理大部分仍處于手工操作階段,影響了集中供熱優越性的充分發揮。主要反映在:缺少全部的參數測量手段,無法對運行工況進行系統的分析判斷;運行數據不全,難以實現量化管理。
    (2)通過熱力站自動控制系統的投運,過去主要依靠人工調節的控制手段得到了徹底,熱網的運行得到合理控制,實現了熱力站的無人值守。
    (3)通過 PLC 實時采集換熱站各運行參數,如:換熱器的出水回水溫度和壓力、回水電動調節閥開度、水泵和電動調節閥運行狀態等。
    (4)所有換熱站的相關運行數據都要在調度室的IPC的監控畫面上顯示??梢匀我庹{節系統所需的各種運行狀態,例如:一、二次網供回水溫度及溫差,變頻器大小運行頻率等,并可隨時查閱以往運行記錄。根據用戶要求可將當前參數以畫面、曲線、報表的形式在屏幕上顯示。
解決的問題
    (1)失調現象得到了有效地解決,消除了熱網中各站冷熱不均的現象。
    (2)按需供熱、節能降耗,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象,直接提高了熱網的供熱效果。
ABB的方案
該熱力公司的熱力站RTU(共有21個 RTU)由下述設備組成 :
    (1)控制器:ABB AC500PLC (CPU及 I/O)
    -PM571-ETH
    -DC532 *2
    -AI523 *2
    -AX521 *1
    -AX522 *1
    (2)觸摸屏:ABB CP440(CP440C-ETH)
    (3)網絡設備
    (4)傳感器、變送器、調節閥、變頻器(ABB ACS510)等。
ABB PLC 和變頻器為核心的方案具有下述功能:
    (1)采集過程參數:如溫度、壓力、流量、電流、轉速及報警等信息,通過 ADSL 或 GPRS DTU 傳送到監控;
    (2)根據從指揮(MCC)接收的室外溫度指令,制定向用戶供暖的輸出目標值;
    (3)根據智能調節程序控制調節閥,調整換熱器二次網供熱量,從而保證用戶室內溫度不受室外氣溫的干擾;
    (4)依據供回水壓差,在滿足不利點供水壓力情況下,自動調節循環泵轉速(調節二次網供水流量);
    (5)根據熱網水利平衡軟件計算出的指導數據,調節熱力站一次網調節閥,通過該功能可以避免因搶水引起的換熱機組間的不平衡狀態,消弱極端情況下的峰值,有效的控制由于時間段等原因造成的浪涌現象。有利于提高換熱效率,達到節能效果;
    (6)具有人機界面及操作單元,脫離監控可獨立運行;
    (7)溫度、壓力、流量超限報警及變頻報警功能。
    (8)補水泵的運行調節:依據回水母管壓力,調節補水泵的轉速(變頻調速),保證熱力系統的壓力穩定,管內無氣體發生。
    (9)補水箱液位自動控制和極限水位報警聯鎖停補水泵。
好處
    (1)ABB PLC控制器使整個系統穩定性得到可靠保證。
    (2)ABB PLC編程方便、環境人性化,能夠脫機模擬調試。
    (3)高性價比,易于升級的系統面向未來。
    (4)通過內存卡過程數據的讀寫實現過程數據的保持,避免因鋰電池壽命原因照成的過程數據丟失問題。

 

此文關鍵字:ABB PLC   PLC供熱節能
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