呼和浩特?zé)峋W(wǎng)項(xiàng)目自動(dòng)化解決方案
呼和浩特?zé)峋W(wǎng)項(xiàng)目包括東南熱網(wǎng)和東北熱網(wǎng)兩個(gè)部分，東南熱網(wǎng)包括熱源鍋爐房、東南熱水管網(wǎng)和32座熱力站；東北熱網(wǎng)包括熱源鍋爐房、東北熱水管網(wǎng)和19座熱力站。其中，東南鍋爐房配有5臺(tái)58MW循環(huán)流化床鍋爐，總供熱 面積約350萬m2；東北鍋爐房配有5臺(tái)29MW循環(huán)流化床 鍋爐，總供熱面積約200萬m2。
兩個(gè)熱網(wǎng)互相獨(dú)立：獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立核算。熱源鍋爐房有鍋爐、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備、輸煤、化水系統(tǒng)等工藝設(shè)備；熱水管網(wǎng) 有口徑為1米的管道和相應(yīng)的截止閥、疏水閥等工藝設(shè)備; 熱力站則采用水水換熱的間供模式，主要包括換熱器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、水箱等工藝設(shè)備。
系統(tǒng)運(yùn)行過程是：熱網(wǎng)循環(huán)泵將熱水管網(wǎng)回水增壓到2MPA,通過鍋爐進(jìn)水閥進(jìn)入熱源鍋爐，并加熱到150℃的 額定溫度，鍋爐出水匯集到熱網(wǎng)供水母管，通過熱網(wǎng)供水 管將熱水輸送到各熱力站，熱力站再通過水水換熱器，用一次側(cè)熱水加熱二次側(cè)供水，保證二次側(cè)供水溫度達(dá)到要 求(保證最終熱用戶室內(nèi)溫度在18±1攝氏度)。
在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通過調(diào)節(jié)鍋爐出水溫度和流量可滿足熱網(wǎng)需求并保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行，同時(shí)，各熱力站可進(jìn)行調(diào)節(jié)，以避免過冷或過熱，進(jìn)而維持整個(gè)熱網(wǎng)的熱力和水力平衡。
自控系統(tǒng)配置說明
根據(jù)呼市熱網(wǎng)項(xiàng)目的實(shí)際工藝情況，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)被分為東南熱網(wǎng)和東北熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。兩個(gè)熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)配置基本相同，現(xiàn)以東南熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)為例，來進(jìn)行自控系統(tǒng)描述。
東南熱網(wǎng)自控系統(tǒng)包括鍋爐房控制系統(tǒng)和熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)。
其中，鍋爐房控制系統(tǒng)包括上位機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制器和分布式I/O等。上位機(jī)系統(tǒng)配有7臺(tái)OS站和1臺(tái)ES站, 其中7臺(tái)OS由2臺(tái)熱備服務(wù)器和5臺(tái)操作員站組成。服務(wù)器中安裝有Windows NT4.0 Server和WinCC5.0的服務(wù)器版 軟件，此外還安裝有冗余軟件；計(jì)算機(jī)采用西門子公司的 IPC工控機(jī)，內(nèi)置CP1613工業(yè)以太網(wǎng)卡，用于與工業(yè)以太網(wǎng)相連。操作員站中安裝有Windows NT4.0 Workstation和 WinCC5.0的客戶端版軟件。在網(wǎng)絡(luò)連接方面，操作員站與
服務(wù)器通過以太網(wǎng)相連接，并且服務(wù)器還能夠通過以太網(wǎng)與熱網(wǎng)SCADA的服務(wù)器相連，連接介質(zhì)為光纖。在系統(tǒng)中 還配置了2臺(tái)打印機(jī)，用于生成打印報(bào)表和報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 采玫氖俏髏拋庸救哂喙庀嘶吠獾繾簧璞肝狾SM 模塊，共配置3塊。根據(jù)鍋爐房工藝情況，共配置6套冗余 的控制器和分布式I/O，其中5套為5臺(tái)鍋爐配置，1套為水 系統(tǒng)配置。6套冗余的控制器均采用S7414HPLC。S7400H 控制器通過通訊處理器CP443-1與工業(yè)以太網(wǎng)相連，通過CPU的DP接口與分布式I/O ET200M的IM153-2相連。分布 式I/O的模板包括采集4~20mA的模擬量輸入模板、PT100 采集模板、熱電偶采集模板，開關(guān)量采集模板，模擬量輸出模板和開關(guān)量輸出模板等。
熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)包括調(diào)度中心1座，現(xiàn)場(chǎng)控制單元32個(gè), 其中現(xiàn)場(chǎng)控制單元通過撥號(hào)方式與調(diào)度中心進(jìn)行通訊。數(shù) 傳電話采用內(nèi)部分機(jī)，降低了運(yùn)行費(fèi)用。調(diào)度中心包括2臺(tái) 冗余的服務(wù)器，這些服務(wù)器采用的是西門子公司的IPC工業(yè)計(jì)算機(jī)，并安裝有Windows NT4.0操作系統(tǒng), WinCC5.0 服務(wù)器版監(jiān)控軟件、ST7CC軟件以及WinCC冗余軟件。系統(tǒng)還配置有2個(gè)TIM43，并外掛2個(gè)MD3，提供4條通訊信道，以保證通訊的速度。TIM43通過MPI網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器相連，并通過串口與外接 MD3 相連。熱力站采用 S7315PLC、TIM33模塊及相應(yīng)的I/O模板，通過撥號(hào)與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
系統(tǒng)于2002年開始運(yùn)行，當(dāng)年實(shí)現(xiàn)了全部數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)方
操作、報(bào)警報(bào)表、數(shù)據(jù)歸檔、鍋爐房數(shù)據(jù)與熱網(wǎng)SCADA 數(shù)據(jù)交換等功能。2003年開始調(diào)試鍋爐自動(dòng)控制、熱力 站自動(dòng)控制和整個(gè)熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)，并于當(dāng)年完成調(diào)試。現(xiàn)今, 自控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒、爐膛負(fù)壓、料層溫度和鍋爐 出水溫度等的自動(dòng)控制，并實(shí)現(xiàn)熱力站溫度控制和整個(gè)熱網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié)。經(jīng)過2003~2004供熱季的運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定 可靠。
自呼市熱網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施以來，呼市政府先后關(guān)閉了多臺(tái)小鍋 爐，消滅了大量污染源，明顯改善了呼市冬季的空氣質(zhì) 量。自熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)投入運(yùn)行后，熱網(wǎng)運(yùn)行工況明顯改善, 使得熱網(wǎng)首端用戶市內(nèi)過熱而末端用戶過冷的現(xiàn)象大大改善，同時(shí)，由于合理分配了各熱力站的供熱量，也大大降低了整個(gè)熱網(wǎng)的熱耗，經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提高。
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