服务项目
1、与供热公司进行实地勘察,深入研究供热系统,找出系统中存在的问题,提出解决方案。
2、根据系统的工况,进行热网系统设计。
3、根据一次网和二次网的工况,合理选择分布式二级泵和二次网循环泵。
4、非标设备(智能控制终端、网络传输系统、变频调控设备等)生产和安装。
5、将换热站热量控制在千瓦级别,实现供热的精确控制,解决传统供热热网平衡和滞后的问题,解决由于供热不精确造成的浪费问题。
6、提供现场协助运行及远程网络托管服务。
7、深入研究二次网系统,提供二次网平衡方案,指导供热公司相关人员进行二次网平衡调节。
8、根据热网综合分析,提供热源调度指令。
9、将每个换热站的实际热量消耗精确值0.1W/㎡,通过采暖面积热指标、换热站电耗指标和失水量,及时发现运行中存在的问题,为供热公司维修提供依据。
概况
分布式变频二级泵技术是一种优化分配集中供热系统水循环动力的技术。传统的供热系统热源泵必须按满足最不利用户的资用压头设计,靠阀门调节各热力站的水力平衡,阀门的截流损失浪费了大量电能,各热力站水力工况相互耦合,水力平衡调节难度很大。
分布式变频二级泵技术的供热系统实质性的把传统的供热系统改变成了一种柔性的供热系统。允许根据热量平衡需要,通过各站变频泵随意调节各热力站的运行流量,并且不会出现管道压力大幅度波动的安全问题。热网平衡调节变得简单易行,可以节约大量的热能与电能。
我公司对上述二级泵系统进行了进一步的研究,研制出了由智能控制终端、智能工艺仪表系统、自主研发上位机系统以及相配套的相应电器仪表组成的智能化供热系统。
传统中存在的问题
1、热源热量输出不精确,热力公司采用看天烧火的传统模式,无法做到热量实时调控。
2、一次网输送半径过长,导致一次网滞后。
3、传统供热方式,如供热面积增加,则需更换一次网循环水泵以满足系统需求,造成设备成本增加。
4、传统供热方式,系统流量偏大,1.2-1.6kg/㎡。
5、换热站被动接受热量,热量调节不灵活。
6、计算换热器的传热系数,以供及时发现换热器结垢或者阻塞情况。
根据以上实际供热情况和系统存在的问题,我公司提供全系统解决方案。
1、采用分布式变频控制系统
传统供热方式如下图所示:

将此系统改为分布式二级泵系统,系统如下图:

热源内的循环泵仅负责热源内的流量和扬程,每个换热站二级泵的流量按照站内采暖面积热负荷选取,扬程按照站内阻降+换热站至热源解耦管部分的阻力之和选取。
2、目标
①满足热用户室内温度的平稳;
②换热站与热源内热量自动供给,由系统自动下达热量指令代替人员指令;
③将换热站的耗热量精确至千瓦级别,实现真正精确供热;
④供热公司可分时段调节,合理分配换热站热量;
⑤一次网真正实现大温差(40-60℃),小流量(0.3-0.9kg/㎡)运行,解决传统供热电耗过大问题;
⑥追求一次管网温度的平稳,减少管道热胀冷缩带来的风险;
⑦解决一次网滞后问题;
⑧热源运行简单化;
⑨供热系统初末寒期大系统间歇供热实现自动化运行。
⑩提高锅炉的进水温度,控制在55℃以上,以保护锅炉尾部受热面,防止其硫化腐蚀。
3、控制理念
我公司的分布式二级泵技术在沈阳市多家热力公司成功应用,公司拥有完善的热力系统技术团队,大多数专家从事供热行业多年,对供热系统的节能与控制有独到的见解。
我们的理念是将每个换热系统看做独立的热源,将供热由传统的被动接受变成主动索取;二级泵按需索取的控制理念,将换热站的热量精确需求到KW。每个换热站设置一套智能控制终端、一套二级泵变频柜、流量计与全套温度压力仪表等。
我们在程序里设置出一条适合室外温度与换热站耗热量的曲线。在不同的室外温度下系统采用不同的目标值耗热量以满足室内温度的平稳;设置页面如下(一个换热站的参数界面)

通过基础参数与曲率设置,系统会自动生成一条对应室外温度(精确到0.1度)的热负荷曲线,在不同的室外温度下,会有不同的系统目标值(单位为KW)满足换热站的耗热量;每个换热站热量自动索取,便解决了一次网滞后的问题。
时段修正,供暖公司可根据实际供热情况(公建或民宅)将不同时间段的目标值进行修正,达到节能降耗的目的;
系统的实际耗热量是通过一次网的热量计读取,我们选用国内知名产品以保证运行准确,当实际耗热量低于目标值时,二级泵频率自动升高,当实际耗热量高于目标值时,二级泵频率则自动下调,通过质、量双重调节满足系统需求。
热源内的联动方式:
采用本套系统运行时,热源内的司炉人员仅负责将热源内的出口温度控制在80-90℃之间,满足一次网供水管道内的水温即可,系统负荷将在锅炉回水温度体现,耗热热源总的耗热量由所有换热站耗热量的总和决定,解决了“大马拉小车”的问题,很好的控制了锅炉的出力。

温度连锁功能:
当采暖末期可以采用间歇供热时,司炉人员仅将锅炉停止运行,当锅炉出口温度低于设定的停止温度时,所有换热站的二级泵自动停止运行,并且二次网的循环泵也自动停止运转,热量均保留在一、二次网的管网当中,此时热用户散热设备温度当即下降;锅炉运行时,司炉人员正常启炉,当锅炉出口温度升至设定的启动温度时,二级泵自动运行,二次网循环泵也自动随之运行,此时系统消耗的热量为管网内储存的热量,采暖热用户散热设备当即升高;做到启停无滞后,并且系统运行稳定。
附加功能:
系统内设定室外温度的上下限,满足室外温度过高或者极寒天气下热量的释放与回收。
热量累计,通过换热站和热源内的热量累计功能,观察一次网的热效率以及换热站的能耗大小,从而分析供热系统存在的问题。
换热器传热系数计算,通过一、二次网的参数,我公司可将板式换热器的传热系数发布在系统上位机界面,当换热器阻塞或者结垢时,可通过数据报表显示出来。
分布式变频二级泵的基本原理
利用分布在用户端的循环泵取代用户端的调节阀,由原来在调节阀上消耗多余的资用压头。在分布式变频供热系统中,热源循环泵只承担热源内部的循环动力。其中热源内部的循环泵扬程只克服热源内部的阻力,流量为热源内锅炉的循环流量。各换热站的一级循环泵扬程需要克服本换热站的阻力与换热站与热源一级网阻力之和,流量按照本换热站的实际供热负荷选取。智能控制终端通过采集室外温度,控制换热站二次网消耗的热量。
分布式二级泵与传统供热系统的区别
对传统的供热系统,热源循环泵承担热源内部阻力和整个热网的阻力以及各换热站的资用压头。选择热源循环泵的的设计条件一般是满足热网中最远端换热站的资用压头,详见图一;传统的供热系统还容易出现冷热不均的现象。由于近端用户出现过多的资用压头,在缺乏调节手段的情况下,近端用户很难避免流量超标,这必然造成远端热用户流量不足,形成供热冷热不均的情况,为了改善供热效果,需要提高远端用户的自用压头,往往要加大循环泵,以此缓解系统热量平衡,但同时造成了大流量小温差的运行方式。

图一
对分布式变频二级泵供热系统,热源内主循环泵仅负责热源内的流量和解耦管之前的系统阻力,换热站内二级泵则根据站内供热热负荷确定其流量,根据换热站的阻力和管网阻力确定其扬程。其系统水压图,如图二;此时,换热站的一次网耗热量的需求依靠每个换热站的二级泵取用,同时可以实

图二
一次网的一次网的大温差小流量运行,系统水力工况的平衡问题迎刃而解,由传统的热用户被动接受转变为主动索取。
麦斯电气分布式变频二级泵使用说明
在以上分布式变频二级泵的基础上,经过我公司的技术研发和实践应用,研发出新一代分布式二级泵产品。
基础参数设置
将每个换热站看作为一个独立热源,根据实时室外温度编制出一条与其相对应的热量曲线,满足换热站所供热区域热用户室内温度平稳,我们将曲线上的热量值称之为目标值。目标值单位为千瓦。目标值的设定如图三所示;

图三
其中基础参数与曲率设置中各项参数的意义
“参数A”为此换热系统的供热面积(实供面积);
“参数B”为采暖面积热指标;
“参数N、X”为热量曲线的斜率;
“参数K1、K2、K3”为热量曲线的曲率值;
通过这七个参数的设置,就自动生成了一条对应室外温度的热量值的曲线。
供热系统的实际值则是通过一次网的温差和流量计算出换热站的真实耗热量,如图四。

图四
二级泵的频率则通过实际值和目标值的差值自动调节频率,整个供热系统则是通过质调节与量调节的双重调节模式,也就是我们所说的热量调节。
时间段修正功能,如图五;

图五
用户可以根据供热系统的特点,任意调节每个时间段的耗热量比例,系统内共设置四个不同的时间段供用户使用,主要针对公建和住宅等不同时间的热量需求。
温度连锁功能
针对北方地区供热行业的供热特点,以及热源紧急停炉状态,我们将二级泵与热源进行连锁,当热源内部温度降至我们设置的停止温度时,二级泵认为锅炉已经停止运行,为了防止二级泵频率急剧升高而导致一次网运行紊乱,所有二级泵做紧急停止状态,保证一次网管道内的水温,有助于下次锅炉正常运行时一级网系统流量与温度的稳定性,从而解决了大型热源停炉与启炉导致的系统滞后问题,保证热源停止后20分钟之内供热区域的采暖热用户的热量均停止供给,
和锅炉启动后20分钟内供热区域的采暖热用户热量即刻。供给,做到所有热用户无滞后。
二次网循环泵则与二级泵进行连锁,用于供热末寒期当室外温度过高时,节省相应的热能与电耗。
温度上下限功能
供热初期,当室外温度很高时,如果按照室外温度给定换热站的热量,则热用户室内的散热器或者地热盘管温度会非常低,而此时,热用户往往更加关注散热器与地热的温度,而非室内温度,我们则设定一个温度上限,当实际室外温度高于设定温度上限时,换热站按照上限值给定耗热量。
还可以根据室外温度的上下限设定负荷给定的区间,针对大型多台锅炉并联运行的系统,则可通过上下限给定指定时间段内统一的采暖热负荷,防止热源内热量波动剧烈导致运行出现问题。
报警系统
当换热站温度或者压力出现超过限值的情况,上位机将给与实时的声光报警,促使运行人员第一时间发现问题,保证实现换热站的无人值守的安全性与可靠性。
数据报表
对于供热系统的温度、压力、热量等数据以实时记录,便于用户提取使用。
换热器的传热系数
我们将换热器的传热系数用数据报表的方式呈现给用户,便于用户分析换热器是否存在阻塞和结垢等情况,更直观的指导供热公司何时清晰换热器。
以上为我公司分布式变频二级泵的基本原理与说明。如您有宝贵意见望您提出,我们一定采纳您的意见,完善我们的产品,感谢您的支持。
分布式二级泵现场上位机图片

热源上位机图片

换热站图片

换热站运行参数图片



历史曲线图

(报警记录)

(电能管理)

(历史数据记录)


移动端远程控制

网络原理图
小结
采用我公司优化方案后,节约传统系统消耗在阀门上约30%的电能。通过大温差运行,与传统温差相比,电能可节约20%,通过热源与换热站的自动连锁,与传统供热相比能源节约在8%以上。









