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生活小区换热站节能自动化技术应用

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【中文关键词】 换热站  变频器  节能  自动化  
【摘要】 为实现生活小区换热站节能和节水的目标,在分析换热站运行工况的基础上,采用了质 调、量调相结合的供热模式。通过将自动调节技术和变频调速技术应用于换热站系统设计,得到了 一种自动化程度高、调节精度高、节水节能的生活小区换热站控制方案。
【部分正文预览】

1 换热站运行工况及节能潜力分析
鸿鹰小区热力站功能主要是为小区住户供热,主要由1台汽水换热器组成的换热系统、2台循环水泵(1用1备)组成的循环水系统及2台补水泵(1用1备)组成的补水系统构成。热力站将一次网的热量通过汽水换热器交换后,将二次网热水送到各个家庭用户,热力站的运行优劣主要是以是否满足该站最终用户的用热需求和热力站的能源节约程度为主要评价指标。根据国外先进供热经验和小区管网的实际状况,比较分析后,供热方式采用质调和量调相结合的办法以实现用户供热需求和能源节约。这里所谓质调就是通过调节一次网的供汽流量调节
阀来控制二次网的供水温度。质调方式控制简单,但能源节约程度较差。量调就是通过调节二次供水流量保证最终用户的用热需求,这种方式能源节约效果非常好。控制的方式就是以量调与质调相结合,通过循环泵变频和补水泵变频调速运行,每年可节水20%~30%、节电30% ,经济效益非常可观。
2 变频器的工作原理及调速节能原理交流异步电动机转速公式如下:
n = 60f (1 - s) / p (1)
式中f———电源频率;
p———定子绕组极对数;
s———电机的转差率。
由式(1)可见,通过改变交流电的频率f,就可以改变电动机的转速n,变频器正是实现这一功能的设备。
根据泵的流体动力学相似理论可知:
根据式(4)可知,当转速下降1 /2时,轴功率可下降7 /8,节能效果显著。所以变频调速装置可以使电动泵设备处于最佳运行状态,大大提高电动泵运行效率,起到明显的节能效果。
3 换热站系统自动控制方案
3. 1 二次网供水温度控制回路
供暖系统采用质调、量调相结合的策略来设计控制系统。首先根据本地的气候条件以及供热对象的特性,给出一条室外温度与二次供水温度之间的对应曲线。依据室外温度,确定二次供水温度的给定值。如图1a所示,选用二次供水温度作为反馈信号,通过控制器1调节换热器一次蒸汽管网入口蒸汽调节阀,维持换热器二次供水出口温度在设定值。

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