热力管网工程

热力管网工程（共7篇）

热力管网工程 篇1

1 前言

建设项目的质量不仅要有相关的适用性和建设项目的工程最终投资效应, 更重要的是它还和人民生命和财产安全息息相关。伴随着我国经济的快速发展, 我国的现代化建设规模正在逐步扩大, 每年要投资数十亿美元来建设工程项目, 因此一旦出现工程相关的项目质量问题, 就会对公共利益和公众安全造成直接的影响, 因而, 当前人们把关注的焦点更加聚焦在了建设工程质量安全问题上来。

2 热力管网施工工艺与质量控制流程

施工准备→测量放线→管沟开挖→管底铺砂→管材检验→除绣保温→吊装下管→对口焊接→焊接检验→强度试验→接口保温→沟槽回填→严密性试验→管网清洗→试运行→竣工验收。

2.1 对沟槽进行放线并开挖土方

首先是测量放线。方法是测量人员在沟槽的两侧用白灰放出线, 然后进行机械开挖。开挖过程可根据实际情况, 如有必要可进行人工配合。挖掘到埋在地下的管道的土石方量为止, 其中比较适宜的是分成一个个的工作业段, 一个补偿作业段形成一个工作任务段, 最后一次性达到工程设计的要求。当土方开挖到电槽底标高时, 就要由相关人员对槽进行检验。

工程测量, 作为整个施工的一个重要组成部分, 它是最先开始的, 工程测量的精确度对未来建筑工程质量有着直接的影响。工程测量工作的主要内容一个是定线测量, 一个是水准的测量, 下面分别阐述之。定线测量:在定线测量时, 测量应按照顺序进行, 按照由主干线—支干线的顺序来进行开展。其管道线路的定位位置应符合设计确定的坐标数据, 以此来测定点位。但如果线很长, 它的每一个中间桩间距要小于50米。当水准测量时, 水准仪与水准尺必须质量合格能够进行完整性测试, 测量偏差要在相关要求之内。供热管线工程项目完成后, 要对平面位置和高度进行全面测量, 测量标准以相关部门的规定为准则。

在供热管道土建进行施工时, 开挖沟槽与回填沟槽工作是此阶段工程项目的主要内容, 必须做好。在挖掘直埋管道的土石方时, 适宜把一个补偿作业段作为一个工程作业段部分, 确保开挖达到设计要求, 一次完成。这其中需要注意的是, 不要让水浸泡或冻到槽底, 沟槽中心线的两侧的净宽度不应小于槽底需要开挖的宽度的尺寸一半的。在沟槽回填之前, 必须把杂物从槽底清理出来, 且要清除干净, 如果槽底存有积水, 那就应该排除积水。在回填土方的时候, 要分层填土, 且将每层都要压紧夯实。此外还要注意的是, 在前面的回填土时, 对保温管外护层的破损处要进行修复, 以防止破裂。

2.2 管的底部铺砂与管材的检验

检查槽合格之后, 沿沟槽进行铺砂, 可用装载机装载细砂, 沿着沟槽长度铺至200毫米厚。铺完后, 通过人工进入槽内进行平整, 尤其要注意的是在平整的过程中, 细砂内的杂物及没有任何尖锐的岩石和碎片都必须清除干净。对于母材、焊接材料也要进行检验。因为管材是半成品, 所以在检验时, 这些材料的化学成分和机械性能必须与之符合, 要对管道材料检查其制造商的材料质量合格证书和材料质量复验报告, 根据当前国家规定相关标准。

2.3 热力管网工管道的铺设

(1) 下管:

管道安装前, 首先要检查槽底高程、坡度, 通过检查, 看看基底处理和设计要求能否和标准相符合。对管道内的杂物、砂石土粒等都要彻底清除干净。保温管在沟内安装要装于单挂入沟, 也可以是两根或更多根组焊完之后, 再吊如沟内安装。当组焊的管道很长时, 宜采用两个或两个以上的起重机提升管或下管, 吊点位置的选择根据平衡条件。

(2) 对口:

对口操作工序的流程:检查管子对口接头尺寸→清扫管膛→配管→确定管子纵向焊缝错开位置→第一次管道找直→找对口间隙尺寸→对口错口找平→第二次管道拉线找平→点焊。

2.4 焊接

焊接前, 焊接连接的范围内不少于10毫米两边的铁锈、污垢、油脂, 要进行清洁, 使金属有光泽。焊接定位的焊缝, 要使用一样的根部焊道焊接材料和焊接工艺。用氧-乙炔焊, 点焊按照焊接部分, 通过焊接、等距点焊部分厚度不应大于壁厚的2/3。焊接坡口管、焊接层数不得少于2层, 每个焊缝应一次性完成焊接, 要把根部焊接透, 中断焊接时, 火焰应该慢慢地离开。不是加工破口时, 应采用双面焊不应产生附加应力, 多层焊接, 第一层应均匀, 焊缝根要焊透但不得烧穿管焊接, 顺序和方法的接口应正确操作。不允许打焊缝区域, 在焊缝不冷却之前每一层在焊接时, 对熔渣和飞溅物应该被移除同时还要进行外观检查, 发现重型焊接缺陷应去除。明显焊接缝的地方, 要在靠近焊缝的地方应有焊工钢印标识, 同一部位的焊接修复不得超过2次不合格的焊接部分, 否则应该采取措施修复。

2.5 对焊缝进行严格检验

焊缝表面要清除干净, 对焊缝表面的质量检验必须要保证。检查之前焊缝尺寸要和相关要求符合, 与母材平滑过渡, 应该没有表面裂纹和夹渣或其他缺陷, 咬边深度应小于0.5毫米, 且每一道焊接缝的咬边长度不应大于10%的焊接缝总长度且焊缝表面应完整, 其高度应不低于母材的表面;表面的凹陷深度不能超过0.5毫米, 表面的每个焊缝凹陷不能大于焊缝长度的10%。对焊缝进行无损检测试验时, 管道无损检测标准应当符合在其设计时的各项规定, 焊缝无损问题要进行检验这个也是最主要的检验项目。同时在进行质量检验时探伤检验必须由那些有资质的有关单位进行检验, 所有的钢管和设备无损检测检验都要进行;此外管线折叠点也有现场焊接和焊缝, 也要进行所有的无损探伤和检验, 焊接修补后, 主要管道系统和二级供热管网工程的管道和设备表面质量和无损检测检验和检验的数量不应在规定的检验数量强度试验和严密性试验, 都要符合设计要求的强度, 更要符合严密性试验的要求。没有设计需求必须执行根据规范的要求。泄漏测试压力应为1.25倍设计压力, 不小于0.6MPa。强度试验压力应为1.5倍设计压力。

2.6 严密性试验和强度试验

按设计要求进行一级管网及二级供热管网工程的管道和设备强度的试验和严密性试验等。所有的测试适合一个完整的设计, 施工周期无需求的设计按照规范的规定进行不得低于 0.6 MPa, 1.25 倍设计压力为严密性试验压力, 1.5 倍设计压力作为强度试验压力进行强度试验的, 应该在管道接口防腐、保温施工及设备安装前进行试验;试验范围内的管道工程全部安装完成后进行严密性试验, 供热管网工程也应该做测试, 使用水作为介质。

2.7 接口保温与沟槽回填

保温材料种类繁多, 保温材料必须强调要有质量合格证明。目前市场上的各种保温材料更是良莠不齐, 所以要出具检验机构检验合格的检验报告。保温和隔热材料在槽回填目前在市场上种类繁多。为了保证质量的保温, 强调需要一个质量证书, 指定的接口保温应进行管道压力试验, 主要目的是容易检查泄漏情况。当温度低于5℃, 若采取湿建筑保温, 有可能冻结, 冻结必须采取防护措施。

3 工程验收

我们知道, 调试工作是一项系统工程, 在这个调试过程中, 会有许多意想不到的可能情况发生, 因此, 做一个充足的准备工作是必须的, 参阅竣工验收合格后, 完成最终验收的信息已经完成, 应在正常操作后进行验收。可以说, 只有严格进行的当前项目验收, 才可以真正确保工程质量的相关要求。分项工程必须满足主控制程序来实现100%的通过率, 和一般项目合格率不小于80%, 可以视为合格;分公司工程需要满足各种施工合格的, 可以作为合格;单位工程必须满足所有的部门合格才能视为合格。

4 结语

热力管网工程施工过程是非常复杂的, 特别是焊接检验的质量和压力测试管道, 每一个技术要求是非常严格的。因此, 建设施工过程中施工技术必须严格按照规范操作, 在施工必须严格消除的每一个障碍, 确保工程的质量。

参考文献

[1]王慧, 屈会智, 周朝阳.热力管网工程施工工艺和质量控制研究[J].科技创新导报, 2011, 31 (1) :123-123.

热力管网水力平衡调节问题浅析 篇2

关键词：城市,热力管网,失衡,调节,原因分析,供热系统

在供热系统中, 水力平衡调节是一个关键, 对供热效率以及对环境有着至关重要的影响, 但是在实际的供热系统中, 存在着水力失衡的现象, 对热力管网的供热产生了消极的影响, 因此需要根据热力管网水力失衡的原因进行分析, 并采取相应的措施实现热力管网水力的平衡调节, 最大限度的提高供热的效率, 推动城市集中供热的可持续发展。

1 热力管网水力失调概述

在供热系统中, 热力管网的水力失调是比较常见的问题, 这是由于系统运行中各个热力站的实际流量与规定流量不一致, 即热网未能按照用户的需求进行流量的分配, 进而出现各个位置冷热不均的现象。在热力管网水力调节中, 主要的参数热力管网的实际流量与设计流量的比值。

一般而言, 热力管网的水力失调主要分为以下三种情况:在热力系统中, 当水力失调度大于一或者是小于一时, 会导致各个用户的流量大于或者是小于规定的流量, 这称为一致失调, 分别会产生采暖房过热或者是采暖达不到舒适标准的问题, 前者造成了资源的浪费, 后者对人们的生活质量产生了较大的影响;在供热系统中, 热力管网的失调度有的大于一有的小于一时, 就会出现不一致的失调, 这样会使部分用户的流量大于规定的流量, 造成室内温度过高, 部分用户的流量小于规定的流量, 致使室内温度过低;在供热系统中热力管网的各个用户的失调度相等时, 称为等比失调, 是指各个用户的流量和规定流量的差距是一致的, 进而导致各个房间的过冷或者是过热的程度是一致的。

2 热力管网水力失调的原因分析

在城市集中供暖中, 环状管网成为发展的趋势, 其水力平衡有了很大的提高, 但是在实际的运行中存在着水力失调的问题, 出现这一现象的原因主要有以下几个:

首先, 是在管材的实际施工中, 管材的选用与设计的管材不一致以及管材设计的参数的不合理会引起热力管网的水力失调。在设计的开始需要根据水力学以及热力学的相关理论进行设计, 进而选择合适的管材数据, 同时材料的参数变化会对水利变化产生较大的影响, 容易引发水力失调。其次, 供热系统的不断发展和壮大, 越来越多的用户增加, 这样就为系统产生了新的阻力, 进而破坏了管网的水力平衡状态。再次, 在实际的热管敷设过程中, 会会出现施工与设计不符合的情况, 因此与原来的预计值存在差异, 进而产生了部分管网的水力失调。此外, 在供热系统的热网维护中, 需要对阀门或者是管件进行更换, 这样就会使局部的阻力产生一定的变化, 进而产生失调的现象。当然出现热管的水力失衡现象主要是由于设计和施工人员的工作失误, 缺乏对管网的合理设计, 进而引起水力失调导致室内温度过高或者是过低, 严重的影响了用户室内的舒适度, 不仅造成了资源的浪费, 还对供热质量产生了消极的影响。

3 热力管网水力平衡调节方法

为了最大限度的节约资源, 并提高供热的质量, 需要针对热力管网水力失衡的现象进行改进, 实现对热力管网的水力平衡调节, 本次论文主要分析使用平衡阀调节的方法:

3.1 静态调节阀的调节

在热力管网系统的运行中, 静态调节阀起着基础性的作用, 对供热效率以及供热的质量起着不可忽视的影响, 因此对于热力管网的水力失衡调节要从调节静态调节阀着手。静态平衡阀由于只能接受手动的调节, 因此无法根据系统的工况变化对阻力的系数进行相应的调整, 并且是以阻力为调节对象的, 通过对阻力的适当调节, 实现对孔板的调节, 进而使管网系统的阻力达到平衡, 满足整个系统运行的需求。因此在对静态调节阀的调节中, 要根据系统运行的工况变化, 进行适当的调节, 根据系统的特点以及用户的需求, 进行手动调节, 以便满足供热的质量和效率要求。

3.2 动态流量平衡阀的调节

热力管网除了可以安装静态平衡阀, 动态平衡阀也是比较多见的控制装置, 对动态的平衡阀进行相应的调节, 特别是对自力式流量控制阀的调节, 对系统的运行尤为重要, 进而实现对整个系统的最大流量的限制, 一方面满足用户对供热的需求, 提高供热的质量和效率, 另一方面通过对流量的控制起到节约资源的作用。在系统的运行中, 流量控制阀在一定的差压范围内, 可以实现对通过的流量的有效控制, 当阀门的前后压差较大时, 阀门可以进行自动的关小, 这样就避免了因为阀门开口过大而引起的流量增加的现象, 反之则亦然, 通过对自力式流量控制阀的调节, 可以实现流量的恒定, 实现对流量的合理控制。

3.3 动态压差平衡阀的调节

通过对动态压差平衡阀的调节和控制, 可以利用平衡阀上的测压导管对各个控制点的压差进行测试, 进而实现对整个系统运行情况的把握, 以此作为系统调节的依据和参考。当被控介质的流量发生一定的变化时, 自力阀的阀芯会出现上下移动的现象, 进而使阀芯和阀座在一个新的位置上实现平衡, 进而使得自力阀的流量面积和流量系数产生改变, 但是差压值保持不变。

可见, 以上三个方面的内容会对热力管网的工作产生重要的影响, 因此需要采取必要的手段和方式对其进行有效的调节, 进而满足用户的供热需求, 并起到节能的效果。供热管网中使用的动态平衡法分为自力式流量控制阀和自力式压差控制阀。自力式流量控制阀作用对象是流量, 能够保持流量恒定, 所以使用自力式流量控制阀的关键是设定流量的确定, 设定流量可根据供热系统总循环量和各建筑的热负荷分别计算出各建筑的相应流量, 这种方法简便易行, 适用于定流量系统, 不适用于变流量系统。自力式压差控制阀作用对象是压差, 可以使供回水压差维持在设定压差值附近, 设定压差可取设计流量下该分支处的供回水压差, 主要适应变流量系统, 调试简单, 但必须准确计算系统压降。

同时还可以利用简易快速法与温度调节法相结合来进行调节由于建筑室内温度与供回水平均温度之间存在简单的对应关系。当供回水平均温度相同时, 室内温度必然相等。所以, 温度调节法就是通过调节各用户流量, 使各热用户的供、回水平均温度达到一致, 从而实现各热用户室内温度彼此相同的目的。由于供热管网中各用户的供水温度一般相等, 可采用回水温度调节法来简化操作。回水温度法可采用如下操作方法:以各用户回水温度的平均值或粗略的以热源的总回水温度作为基准温度, 然后逐个调节各个分支的阀门, 当某分支的回水温度高于基准温度时, 关小阀门, 反之, 开大阀门, 使该分支的回水温度等于基准温度。

结束语

可见, 对热力管网的水力平衡调节是供热系统发展的必然, 同时该项工作也具备较大的复杂性和专业性, 这就需要加强对水力平衡调节的技术投入, 实现对水力平衡的有效调节, 在节约能源和保护环境的基础上, 最大限度的提高供热的质量, 为人们生活质量的提高创造有利的条件。

参考文献

[1]戚晓春, 姜锋.供热系统水力失调[J].黑龙江科技信息, 2010 (4) .[1]戚晓春, 姜锋.供热系统水力失调[J].黑龙江科技信息, 2010 (4) .

[2]陈海荣.供热系统水力失调分析及建议[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2009, 25 (1) .[2]陈海荣.供热系统水力失调分析及建议[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2009, 25 (1) .

[3]沈晓萍.供热系统水力失调的综合优化治理[J].山西建筑, 2008, 34 (13) .[3]沈晓萍.供热系统水力失调的综合优化治理[J].山西建筑, 2008, 34 (13) .

[4]张振宁.供热系统水力失调的整治策略[J].大连交通大学学报, 2009, 30 (1) .[4]张振宁.供热系统水力失调的整治策略[J].大连交通大学学报, 2009, 30 (1) .

蒸汽热力管网节能措施的应用 篇3

兰州石化公司炼油区已经达到年加工原油1000万t的能力。使用的蒸汽主要由西固热电厂和动力公用锅炉及炼油装置余热锅炉供给。厂内供汽管网分为三个压力等级向装置供汽, 即3.5MPa级 (中压蒸汽) 、1.0MPa级 (低压蒸汽) 、0.3MPa级 (乏汽) 。热网主干系统50年前开始建设, 进过多次技术改造和扩大, 存在着许多“瓶颈”问题和流程不合理问题, 造成蒸汽系统损失大。例如:蒸汽主管线的排凝放空 (开放式蒸汽与凝结水同时排放) 就是其中的一个问题, 也是蒸汽动力系统的最为直接、最为可惜的浪费根源。

根据现场调查和分析, 炼油区蒸汽系统损失主要由以下几方面构成:蒸汽计量损失 (约占总供汽量的10%) ;主干线散热损失 (占总供汽量的4.26%) ;排空排凝损失占总供汽量的7.72%。在总结石化公司蒸汽系统概况和蒸汽系统损失原因的基础上, 对这三方面的损失有针对性的分别采取了措施。

首先, 为了解决排凝放空损失, 建立气动式排凝回收站和凝结水排汽加压站 (CVP) 是一种有效的方法, 它们是蒸汽系统优化技术设计的一种专门针对蒸汽主管线带汽排凝的专门装置, 它将有助于减少排凝损失和蒸汽凝结水的回收。

其次, 为了减少蒸汽计量损失和主干线散热损失, 建立了蒸汽系统实时数据采集及在线智能监测优化离线模拟系统。该系统实现了带温、压补偿的流量检测系统的计算机辅助分析和计算, 都有助于减少蒸汽计量损失和主干线散热损失。采用了计算机在线模拟监控系统, 可以使工作效率大大提高, 达到了计量数据的采集和自动上报功能, 节省了劳动力, 为提高公司经济效益提供了保障。

1 采用的方法

1.1 排空排凝损失的治理

蒸汽管网的安全、稳定、高效的运行, 是一个系统的问题。彻底消除水击隐患, 就是其中的一个重要方面。针对以上论述, 厂区蒸汽排空排凝治理应采取如下措施。

正常排凝疏水回收利用:即对长期需要排凝的地方增加疏水器和汽水分离设施, 正常回收, 减少排放损失和环境污染。为了解决正常的排凝放空问题, 建立气动式排凝回收站是一种有效的方法, 气动式排凝回收站是蒸汽系统优化技术设计的一种专门针对蒸汽主管线带汽排凝的专门装置。

这种方法不改变目前蒸汽管网的排凝管的位置、数量和管径, 采用受控的蒸汽喷射携带排凝方法, 集中进行汽水分离;经过标定914蒸汽排凝回收站将1.04 t/h (3.1MPa) 的中压蒸汽汽水分离后, 产生的“次中压蒸汽”经过文秋里装置用0.156t/h (2.9MPa) 的次低压蒸汽把1.0MPa的低压蒸汽汽水分离后多余的次低压蒸汽, 以及中压凝结水闪蒸出来的二次蒸汽喷射提升压力后, 能级恢复到0.97MPa后, 重新回到低压蒸汽管网。完全没有低压蒸汽损耗与降质, 并且回收了15%的中压闪蒸汽;低压凝结水与中压凝结水在“泵阀凝结水排汽站”内再次闪蒸出0.3MPa的乏汽。

该乏汽被“次中压蒸汽”提升压力后, 能级上升一级, 并入低压蒸汽管网。中压和低压两级分离出来的凝结水在“泵阀凝结水排汽站”内自动加压后, 将凝结水打入厂内的凝结水泵压管线, 完全闭式回收, 没有任何乏汽泄漏以及凝结水的浪费。在气动式凝结水回收站中, 中压蒸汽在数量上没有损耗, 在品质上由于它对低压蒸汽和乏汽进行了加压做功, 动能基本没有损耗。

1.2 蒸汽数据采集与模拟监控系统

结合现有厂区网络联通的接入点, 尽量利用现有网络互通的便利条件, 将厂区蒸汽系统的数据采集按照就近接入的原则划为25个T型站 (此采集站既能实现和二次仪表的通讯, 又能把采集到的二次仪表的信号发送到厂内网络上) , 建立工作站2个, 并完成与公司总机房联网。使用蒸汽数据采集系统将数据整理、分析, 指导生产。系统平台是NT4.0, 软件上采用的是Canac HydroNet的网络版和PC版语言环境设计开发完成的, 在通讯接口, 数据处理, 图表绘制方面的功能都相当完善。另外该软件还分为客户端和服务端, 服务端软件装在工控机上, 负责数据采集和处理, 客户端软件装在网络中的工作站上, 可以与服务端软件实时进行通讯, 也可以看到工控机上的实时数据, 便于经理和其他科室人员在自己微机上监测热网运行。

SROM的组成包括上位机 (即工业控制机) 、控制器、蒸汽管网仪表系统、局域网、实时数据库Infoplus.21、模拟软件CanacHydroNet、数据采集系统等部分构成。图2表示了SROM各组成部分和它们之间的关系。

数据采集系统采集蒸汽管网上29个数采点的温度、压力、流量和调节阀开度等实时信号。蒸汽系统与用汽单位交界处的压力和流量是可选的。模拟软件 (Canac HydroNet) 遵照兰州石化的蒸汽管网具体情况, 通过Canac HydroNet进行配置组态, 建立起严格、精确描述兰州石化蒸汽管网的数学模型 (模型见图3) 可以对管网进行水力 (该数学模型考虑了阻力降) 和热力模拟计算 (该数学模型考虑了热损失) , 其结果可用于监控、分析和优化蒸汽管网。模拟软件是SROM的核心。从Infoplus.21实时数据库读入有关测点仪表位号和实测值, 供模拟软件使用, 模拟结果, 即包括虚拟测点参数在内的大量计算值送回Infoplus.21实时数据库。从Infoplus.21实时数据库读入有关测点仪表位号和实测值, 供模拟软件使用, 模拟结果, 即包括虚拟测点参数在内的大量计算值送回Infoplus.21实时数据库。客户端应用系统将模拟结果, 即反映管网中任一管段上任一位置的蒸汽温度、压力、流体流率和冷凝等工况, 通过Infoplus.21客户端及时、准确、全面地显示出来, 即进行实时监控, 同时具备信号报警和操作调整提示等。

1.3 根据蒸汽数据采集与模拟监控系统, 实施保温更新

为了减少散热损失, 采用蒸汽数据采集与模拟监控系统, 建立了兰州石化蒸汽管网数学模型, 辅助蒸汽管网运行, 评估蒸汽管网保温是否合理, 散热是否超标, 寻找出需改进之处。模拟表明, 东一～东四线四根管线总阻力损失约为2.97×107kJ/h, 总散热损失约为6.17×106kJ/h, 总有用功损失约为2.12×107kJ/h。每年按照开工8000小时计, 每年有用功损失约为1.69×1011kJ, 相当于4700万度电的能量。东一线外表面温度较高, 传热推动力 (外表面温度和环境温度的差值) 是东三线等的两倍以上, 说明该支线保温层效率下降较严重。兰州石化蒸汽管网绝大部分管架直接接触钢管外壁, 裸露缝隙较大, 保温效果不好。考虑管托裸露导热等因素, 蒸汽管线总的散热增加, 实际模拟热流均高于合格热流, 尤其时东一线、东二线和东三线散热高于合格标准较大。

该管网实际散热量是理论散热量的2.3倍, 按照模拟情况, 动力厂对保温层效率较差, 保温损坏比较严重且散热量较大的东三线和东四线进行了保温更新。

2 实施效果

1) 该项目利用回收的低压蒸汽作为凝结水泵的驱动动力, 有效解决了由此带来的凝结水泵的“汽蚀”现象的发生, 实现蒸汽和凝结水的梯级回收。实施后, 消除了71个排凝管线的蒸汽直通和低点排空冒汽现象, 每小时可减少蒸汽排空损失5t/h、凝结水10～20t/h。

2) 全厂蒸汽系统数据自动采集站建立后, 实现了计算机对全厂蒸汽用户的压力、温度、流量等数据的自动采集, 并根据用户需求变化情况, 及时优化全厂蒸汽运行方案, 减少系统火用损失和散热损失。全年减少散热损失平均可节汽3.5t/h;通过计算机优化, 目前巳根据计算机优化结果调整全厂供汽方案38次, 每次调整后蒸汽消耗量比调整前下降20～30t/h。

3) 通过蒸汽数据采集与模拟监控系统的运行表明, 若管线裸露面积占管网外表面积的1%, 则热损失增加10%, 理论散热损失量相当于6t/h蒸汽量, 而实际散热损失量约相当于13.6t/h的蒸汽量, 节能潜力约为7.6t/h蒸汽量。因此, 改善保温对于兰州石化公司节能降耗有重大的意义。

3 结束语

若蒸汽凝结水回收系统技术研究取得期望的效果, 将对炼化企业蒸汽凝结水的回收和二次利用有很高的实用价值。

蒸汽数据采集系统的实施和运行, 对兰州石化公司东区的热力管网运行进行有效评估, 以模拟软件为平台, 建立了兰州石化蒸汽管网数学模型, 对管网工况做了离线模拟和分析。经实际考核, 表明该模型的计算结果可靠, 能用来评估兰州石化蒸汽管网系统, 达到安全生产、节能降耗的目的, 经济效益显著。

参考文献

[1]王毅.热力管网的阻力及平衡与调整[J].太原科技, 2002, (05) :24-26.

[2]李德英.等温降法在热网平衡调整中的应用[J].河北建筑工程学院学报, 1994, (01) :12-13.

[3]饶丽君, 姚家新.热力管网的拓扑优化[J].区域供热, 1996, (04) :18-19.

[4]卢丽冰, 高岩波.热力管网小口径节流与节能[J].油气田地面工程, 2005, (05) :32-33.

蒸汽热力管网系统的优化与节能 篇4

1我国蒸汽热力管网系统存在的问题及优化措施的概述

就目前来看, 我国大部分工厂中的热网主干系统的建设时间都比较早, 主要都是在20世纪60年代左右建成的, 尽管经过了多次的扩增和技术改造, 但其流程仍然存在许多不合理的问题一直迟迟未能解决, 使得系统的蒸汽遭到了很大损失。例如, 在蒸汽主管线中, 凝结水和蒸汽同时进行开放式排放, 使得蒸汽造成了很大浪费。通过实地考察可以发现, 蒸汽系统损失主要是由三个部分组成的, 分别为排凝放空损失、主干管线散热损失以及蒸汽计量损失这三部分。而凝结水的排汽加压站以及气动式的排凝回收站的建立能有效杜绝或降低排凝放空的损失。关于蒸汽主管线的带汽排凝所研发出来的专用装置CVA, 不仅能实现对蒸汽凝结水回收, 而且也有助于排凝损失的减少。此外, 通过建立在线职能检测对优化离线的模拟系统以及蒸汽系统的实施数据采集系统也能有效地减少主干管线的散热损失和蒸汽计量损失。

2热力管网实现优化节能所采取的措施

2.1 更新蒸汽管网系统保温

关于这一项措施的实施, 可通过采集模拟监控和蒸汽数据对蒸汽管网的保温和散热速率进行评估, 从而实现改进管线保温。具体操作如下:通过观测蒸汽管线的表面温度, 如发现管线外表面的温度与环境温度差比其它管线大许多, 则可确定此段管线的保温效率出现严重下降。而蒸汽管网中的大部分管架是与钢管的外壁直接接触的, 由于其裸露的缝隙比较大, 因此这些管线的保温效果也不理想。管托裸露也是造成管线总散热损失超过标准值的最重要因素。通过有关的实验模拟结果可得, 蒸汽管网在实际操作过程中的散热量要比理论上的散热量大1.3倍左右。因此要实现减少散热损失, 必须对散热量较大、保温损失严重、保温效率较差的管线进行及时地保温更新。

2.2 降低蒸汽系统损失

正如上述所提到的, 蒸汽系统损失主要是由排凝放空损失、主干管线散热损失以及蒸汽计量损失这三个部分组成的。首先, 针对排凝放空损失, 我们应采取实现凝疏水的正常排放以及对凝疏水进行回收和利用, 具体的优化措施如下:可在长期需要排凝的位置进行汽水分离设施以及疏水器的设置, 实现凝结水的正常回收, 使蒸汽系统既减少了排放损失, 又达到保护环境的目的。要使正常排凝放空的问题得到解决, 最有效的办法就是在不改变目前蒸汽管网排凝管的管径、数量和位置的基础上, 在整个蒸汽系统中建立起一个气动式的排凝回收站, 在排凝方式上可选用受控蒸汽喷射携带的方法进行排凝, 实现汽水的集中分离。

2.3 建立蒸汽模拟监控和数据采集系统

首先, 可把蒸汽系统中数据采集点化为多个T型站, 而这个T型站既能把采集来的二次仪表信号传发到企业局域网上, 又能与二次仪表实现通讯, 并通过工作站的建立实现与企业局域网服务器联网。此外, 安装在工作站上的客户端软件不仅能和服务端的软件进行实时的通讯, 而且对于工控机的实时数据也能通过客户端软件看到, 工作人员直接在微机上就可以实现对热网运行情况的检测。

其次, 蒸汽管网在线模拟职能检测系统主要是由数据采集系统、模拟分析系统、实时数据库、局域网、蒸汽管网仪表系统、控制器以及工业控制机等各个部分组成的。通过数据采集系统, 可对蒸汽管网上的数据采集点的调节阀开度、流量、压力以及温度进行采集。此外, 在整个监控系统的操作过程中, 可把对蒸汽管网的热力和水力模拟计算结果用于对蒸汽管的分析和监控, 从而实现优化蒸汽管网的目的。

3蒸汽热力管网的优化效果

3.1 改善热力管网的保温性能

通过数据采集和模拟监控系统运行结果可以发现, 经过对蒸汽热力管网的节能性能的更新, 可以改善热力管网中管线的保温效果, 使得热力管网实现了节能降耗的优化效果。实践证明, 当管网外表面积存在比例为1%的管线裸露面积时, 其热损失量就会增加10%左右, 实际散热损失要比理论散热损失大7.5t/h左右, 也就意味着蒸汽管网的节能潜力为7.6左右。通过对热力管网保温的改进, 每年可有效节约蒸汽为60000t左右。

3.2 有效利用低压蒸汽

凝结水回收时所产生的低压蒸汽具有很大的利用价值。可以把回收过来的低压蒸汽作为凝结水泵中的一个驱动力, 不仅使凝结水泵中出现的汽蚀现象得到有效解决, 而且还能实现对凝结水和蒸汽的梯级回收。通过凝结水的回收, 可以对排凝管线中的低点排空以及蒸汽直通的冒汽现象进行消除, 从而让蒸汽排空的损失量出现很大幅度的降低, 而凝结水的回收量也得到加大, 大大提高了整个蒸汽管网运行的经济效益。

3.3 数据自动采集和监控系统取得了很好的成效

通过实践证明, 在计算损失的减少、供气方案的调整与优化、散热损失的减少等各方面蒸汽系统中的数据自动采集和监控系统都取得了很好的成效, 其中散热损失的平均减少量可达3.5t/h左右。此外, 通过对蒸汽方案的不断调整, 使得调整后的蒸汽消耗量比调整前的蒸汽消耗量出现大幅度下降。

4结束语

对于蒸汽凝结水进行回收以及再次利用具有很重要的意义。它不仅能有效减少在蒸汽管网运行过程中对环境造成的污染, 而且还能提高水资源的利用效率。而通过数据采集和检测对热力管网的运行情况的评估和蒸汽管网运行的数学模型的建立, 有效实现了蒸汽管网工况的分析和离线模拟, 且模拟的结果也十分可靠, 具有显著的节能效果。

参考文献

[1]卢丽冰, 高岩波.热力管网小口径节流与节能[J]油气田地面工程, 2005, 24 (5) .

热力管网工程 篇5

管网分公司员工在对管线进行检修

在北京经济技术开发区 (简称开发区) 内有这样一只队伍, 他们头戴黄色安全帽, 身穿热力工作服, 或在巡视热力管线, 或在热力井室上上下下地不停忙碌, 抑或在警戒线内紧张有序地进行应急抢修。无论是白天、深夜还是节假日, 都能看到他们的身影, 他们肩负着34万1 927 m市政管线的巡视、检修、操作、维护工作, 保障着开发区240家高新技术企业、70家世界500强企业用热和2万6 658户居民采暖用热。

这支队伍就是北京博大开拓热力有限公司管网分公司 (简称管网分公司) 。2013年12月13日, 记者对这支队伍进行了走访。

守护“热”线

“我们的工作特点, 简单来说就是点多、面广、环境差。”管网分公司经理陆文宇向记者介绍, 管网分公司下设4个运行工段、1个生产技术科和1个维修班, 共有员工56人, 承担着开发区近60 km2的市政管网供热的巡视、应急抢险抢修工作, 管理的井室超过760座, 最深的井室可达13 m, 而且由于是热力管网, 因此井室温度普遍较高, 个别井室温度甚至高达50℃。

由于北京博大开拓热力有限公司承担着开发区工业企业用热, 必须保持常年运行不间断。因此, 为了保障管线的安全稳定, 管网分公司不仅要在炎热的夏季, 下到高温的井下进行巡视作业, 还要在冬季, 忍受着井室上下“冰火两重天”的温差进行作业。

同时, 据北京博大开拓热力有限公司总经理李树栋介绍, 为了不影响企业生产, 管线检修工作只能利用每年“五一”“十一”假期进行, 因此, 每当“五一”“十一”假期, 人们都在外出旅游或与亲人团聚时, 管网分公司却要夜以继日地进行市政管线的检修工作。

“我们的工作不仅责任大, 而且对安全的要求也很高。”管网分公司副经理黄斌谈到, 由于向企业输送的供热介质为0.8MPa的饱和蒸汽, 一旦出现故障, 不仅会给用热企业带来经济损失, 而且还可能引发安全事故;同时管网分公司日常各项作业都是在地下井室内完成的, 属地下有限空间作业, 这都给管网分公司的安全生产工作提出了很高的要求。因此, 管网分公司始终坚持北京博大开拓热力有限公司“以人为本, 养成安全习惯;安全发展, 防范风险控制”的安全核心理念, 让安全成为各项工作的前提和保障。

教之以“安”

在管网分公司的一角, 记者看到了一个展示架, 上面整齐摆放着许多零部件, 展示架上方张贴着“管网分公司学习园地”的标志。“这个园地主要是针对我们新员工设立的。”黄斌向记者介绍说, 为了方便新员工学习业务知识, 管网分公司组织青年突击队员利用休息时间, 将废弃的阀门、补偿器等从废料堆中捡回来, 解剖, 并配上工作原理的文字说明, 创办了这个学习园地。从吹扫过程的展示, 到蒸汽管道爆管的实物, 从常用的检修材料及规格说明, 到因不当操作而损坏的电器设备。这些内容丰富的展示, 形象而具体的说明, 不仅为新员工, 也为管网分公司全体员工的安全岗位知识培训, 提供了一个有力的支持平台。

为了强化了安全教育培训工作, 管网分公司还建立了班组学习制度, “我们对于各班组培训的形式、内容没有限制, 只有一条要求那就是必须实用。”陆文宇谈到, 管网分公司要求每个班组每月都要由班长或兼职安全员组织班组成员进行安全学习。学习内容突出实用, 主要包括安全操作规程、事故案例、交通安全、消防安全等, 讲课人员由班长或兼职安全员选定并做记录。同时, 管网分公司还发动全体员工, 将多年来工作中亲身经历的安全案例收集整理出来, 编制成《管网分公司安全案例汇编》, 供员工学习交流, 以避免同样的事故重复发生。“虽然文笔不畅, 但写出了真情实感。”陆文宇说这是管网分公司的宝贵财富。

管网分公司学习园地袁辉/摄

管网分公司专职安全员李斌一边带领记者参观, 一边向记者介绍, 管网分公司为了更好地宣传安全知识, 还设立了“反违章”宣传栏, 希望通过张贴“反违章”图片来展示安全的重要性;设立了安全生产事故图片展示墙, 以让员工从血淋淋事故图片中感受事故的残酷, 吸取教训, 引以为戒;设立了管网分公司安全生产图片展示墙, 以展现管网分公司职工按规程操作的风采。

自觉安全

近年来, 北京市对有限空间作业管理越来越严格, 管网分公司也积极配备了正压式呼吸器, 救援三角架等设备。“当规定这些救援设备需要每天随车配置, 收工后放回库房时, 在最初的几天里, 有部分员工不理解。”黄斌谈到, 有些员工认为这些设备的使用率很低, 而且每天还要轻拿轻放, 非常麻烦, 管网分公司发现这一苗头后, 除了组织宣传这些救援设备随车配置的意义, 同时加强了这方面的安全管理, 要求员工不要怕麻烦, 必须坚决执行有限空间作业管理的各项规定, 并在每天工作结束时, 要专门检查设备入库情况。通过一段时间的耐心教育和严格管理, 很快这一举措便得到了员工们的理解与支持, “现在这已成为了员工的自觉主动行为”黄斌说。

管网分公司设立的“反违章”宣传栏袁辉/摄

除了强化安全管理, 管网分公司为了将安全制度落实成为员工的自觉主动行为, 还积极推动安全文化建设, 以树立员工“我要安全”的主动意识。“可以说我们尝到了安全文化建设的甜头。”陆文宇说, 管网分公司通过近年来的安全文化建设, 员工的安全意识有了明显提升, 例如在热力管道的检修工作中, 以往是安全员追着检修负责人办理各项安全手续, 而现在则是检修负责人主动找安全员办手续;以往是由领导现场查出问题再改正, 而现在是检修人员主动对照检修规定, 并在逐项落实各项安全措施后, 才开始进行检修工作。

一面旗帜

“我们现在有5名党员, 他们不论是哪个岗位, 都是安全生产的榜样。”陆文宇谈到, 由于管网分公司负责的管线长, 区域广, 作业点分散, 有时个别员工会放松对自已的要求, 比如长袖工服袖口忘记系上就下井等。虽然都是一些看起来微不足到的小事, 但党员发现后, 都会及时提醒, 或者立即制止。因为他们深知, 在安全面前无小事, 安全规定的执行不是给领导看的, 而是要化为员工自觉的本能行动。

“党员确实是一面旗帜。”黄斌向记者介绍, 管网分公司运行一工段一班班长毕树波是一名老党员, 每当遇到开发区全区统一送汽时, 他都会组织全班人员一起讨论送汽方案中是否有遗漏、安全保障是否充分、应急预案是否到位等。开发区的全区统一送汽, 是管网分公司的一项重要工作, 56名员工要在2天时间内完成160余座井室内蒸汽管道的泄水、抽水作业。要到100余座井室内检查调整220余台阀门开闭状态, 同时还要测量近900台补偿器的冷态补偿量。任何一个泄水点是否按要求完成泄水, 任何一台阀门状态是否调整到位, 都将会影响到全区送汽能否安全顺利完成。尽管送汽方案已经过工段长会议多次审核, 但毕树波还会根据实际工作, 再次核对方案中的每一个细节, 目的就是确保安全, 保障工作万无一失。

同时, 陆文宇说, 这些党员在日常工作中发挥的模范带头作用, 以及潜移默化的影响, 带动了全体员工在工作中将各项安全规定落实到位, 执行到位。

临危不乱

据黄斌介绍, 北京博大开拓热力有限公司是北京市市政市容管理委员会认定的北京市39支供暖应急抢险队之一, 而管网分公司则是此项任务的具体执行者。因此, 管网分公司十分重视应急演练工作, 并在演练中积极查找不足, 从而保障在应对突发事件时, 能够做到反应迅速、临危不乱, 在保证安全的情况下完成应急抢险工作。

“养兵千日, 用兵一时。”陆文宇向记者介绍, 在2012年7月21日, 北京特大暴雨橙色预警中, 管网分公司安排了一半员工备勤值班, 到当日20时, 暴雨滂沱, 管网分公司防汛人员立即出发, 对全开发区运行中的蒸汽管网进行了检查。当时路面积水严重, 有的地方积水已齐腰深, 甚至无法打开井盖, 同时发现开发区绝大多数热力井室井盖有热气冒出, 这就证明热力井室及管沟均积水严重, 甚至积水淹没了蒸汽管道, 可能已导致部分企业停产。面对突发事件, 管网分公司临危不乱, 迅速通知所有抢险队员, 调动所有设备, 启动应急救援预案。在这次抢险中, 一些出京旅游、离京回家探亲的员工, 在听到消息后, 都马上踏上了返京的路程。有的员工甚至连续72 h战斗在防汛第一线。虽然事故很紧急, 条件恶劣, 但管网分公司用实际工作保证了热力管网的安全运行, 在保证北京经济技术开发区用户用热稳定的同时, 也保证了没有发生人员伤亡、设备损坏等事故。

李树栋向记者介绍, 自2007年以来, 包括管网分公司在内的北京博大开拓热力有限公司没有发生过人员伤亡、设备损坏事故。

热力管网阀门压力试验台改进设计 篇6

热力管网因为输送的是蒸汽或热水, 其阀门在进行检修后, 通常要进行耐压性、密闭性检测试验。传统阀门压力试验台采用手动控制增压方式, 存在诸多缺点和问题:不安全, 试验过程中可能会对使用者造成人身伤害;增压泵以恒速对系统增压, 系统冲击性大;停机保压操作通常根据模拟仪表手动完成, 试验精度不够, 不准确。针对传统阀门压力试验台存在的不足, 进行可视化与自动化改进, 提高试验台的安全性和准确性, 降低系统冲击性。

1 阀门压力试验台结构和工作原理

常用阀门压力试验台结构如图1所示。系统采用一台交流液压泵作为增压动力源, 当试验阀门安装就位后, 启动增压泵增压;通过压力表可以实时读取试验台待测阀门处压力;当该压力达到试验压力时, 停泵保压;保压时间达到规定时间后, 打开泄压电磁阀泄压, 试验结束。一般可装设多个阀门接口, 可以实现多工位操作, 也可用于不同口径阀门的密闭试验。

2 阀门压力试验台可视化改进

传统阀门压力试验台采用手动操作, 需要操作者肉眼近距离观察阀门的状态是否变形, 是否泄漏。因为试验压力较大, 一旦阀门脱落或者管道爆裂, 将对操作者造成人身伤害, 故存在较大安全隐患。改进时在实验台的四角设置了4台小型摄像机, 通过传输电缆将视频信号实时传输到控制台, 操作者在远程就可以直观地观察到试验件的情况。监控系统的组成如图2所示, 摄像机视频信号通过SYV-75-5型视频电缆送至硬盘录像机保存记录, 以备试验后查阅。硬盘录像机视频输出信号送至监视器, 实时显示试验过程画面。其中硬盘录像机采用智和4路H.264网络嵌入式DVR, 可以实现一画面和四面显示的灵活切换, 满足使用要求。

3 阀门压力试验台控制系统改进

3.1 控制系统的组成

传统的阀门压力试验台增压泵只有启停两个工作状态, 采用手动控制方式, 增压过程曲线呈线性, 对试件冲击性较大。保压压力通过传统模拟或数字压力表控制, 控制精度差, 试验准确度低, 易出现欠压或过压现象, 甚至使试验失败。为了保证试验的平稳性和准确性, 可以采用基于PLC和变频器控制增压泵的控制方案。控制系统的组成如图3所示。

系统采用触摸屏作为人机交互界面, 用户在触摸屏上设定试验压力、保压时间等初始参数并传输给PLC。试验过程的实时数据通过PLC回传到触摸屏上, 以数字和曲线的方式显示出来。当系统出现异常或故障时, 在触摸屏上实时报警并发出控制命令使系统停止运行。水压传感器测量阀门压力试验台待测阀门处的实时水压, 将压力信号输入PLC。PLC根据设定试验压力与实时水压的大小, 控制变频器改变输出频率, 进而改变增压泵转速实现平稳增压。当实时压力达到试验压力设定值时, 增压泵自动停机保压。保压时间到, 自动打开泄压电磁阀泄压, 试验结束。

3.2 设备选型

根据用户需求, 系统测试最大压力4MPa, 选择德国西门子公司 (SIEMENS) 压力传感器QBE2003-P60。该传感器采用不锈钢测量单元, 具有高过压抗载能力, 测量范围0~6MPa, 输出信号范围0~10VDC, 防水等级IP65, 测量精度高, 特别适用于液体和气体 (蒸汽) 做介质的液体和气动系统。

PLC采用西门子公司S7-200系列典型产品CPU224XP。该机集成14个数字量输入、10个数字量输出共24个数字量I/O点, 2个模拟量输入、1个模拟量输出共3个模拟量I/O点, 20K字节程序和数据存储空间, 6个独立的高速计数器 (100KHz) , 2个100k Hz的高速脉冲输出, 2个RS-485通讯/编程口 (PORT0、PORT1) , 具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力, 可不需连接扩展模块即能满足阀门压力试验台控制要求。

变频器采用SIEMENS MM440。触摸屏采用SIEMENS Smart700 IE, 7"宽屏, 可达到256色显示, 分辨率800×480, 内部集成主频400MHz的ARM处理器芯片, 64M DDR内存, 使数据处理更快, 画面显示更流畅。前面板防护等级IP65, 具有较高的电磁兼容性 (EMC) 和抗振性能, 坚固耐用, 稳定可靠, 可满足阀门压力试验台工作环境和功能需求。该触摸屏通过PPI电缆连接至CPU224XP的通信/编程口PORT0, 可以实现与CPU224XP的高速无缝连接, 通信速率高达187.5kb/s。

3.3 PLC外围电路设计

PLC外围电路设计如图4所示。其中MM440的变频控制方式有3种, 分别是面板控制调速、模拟量控制调速和USS协议通信控制调速。该系统采用模拟量控制调速方式, 变频器参数P0700设置为2, 参数P1000设置为2。CPU224XP模拟量输出端子输出控制电压到MM440变频器的AIN+和AIN-端子, 从而调节其输出频率。

依据控制功能要求, PLC的I/O地址分配如表1所示。其中输入元件用于系统启停控制信号的输入, 输出元件分别用于设备启停控制和指示灯控制。

3.4 控制流程

PLC控制流程如图5所示。系统加电后, 按下按钮SB1, 系统启动, Q0.7输出信号“1”, 控制泄压电磁阀YV2关闭, Q0.0输出信号“1”, 控制接触器KM1接通, 增压泵在工频状态全速运行, 增压。压力传感器实时测量试验台待测阀门处实时水压P, 当实时水压P小于工频增压上限压力设定值时, 维持工频状态增压;当实时水压P大于工频增压上限压力设定值时, Q0.0输出信号“0”, 控制接触器KM1断开, Q0.1输出信号“1”, 控制接触器KM2接通, 增压泵处于变频状态增压。当压力传感器实时测得实时水压P小于试验压力设定值时, 维持变频状态增压;当实时水压P大于试验压力设定值时, Q0.1输出信号“0”, 控制接触器KM2断开, 增压泵停止工作, 同时Q0.6输出信号“1”, 控制入水控制电磁阀关闭, 系统处于保压状态。当保压时间T3大于保压时间设定值时, Q0.7输出信号“0”, 控制泄压电磁阀YV2打开, 泄压。泄压完毕, Q0.6输出信号“0”, 控制入水控制电磁阀YV1打开, 试验完毕。试验过程中, 当工频增压时间T1大于工频增压时间设定值, 或变频增压时间T2大于变频增压时间设定值时, 说明工频增压或变频增压失效, 系统停机并发出报警信号。

整个试验过程采用三段式压力控制方法:试验第一阶段使增压泵在工频状态全速运行增压, 加快了增压速度;试验第二阶段使增压泵在变频状态运行增压, 保证增压的稳定性;试验第三阶段处于保压状态, 压力传感器实时测量试验台待测阀门处实时水压P, 进而决定是否进行二次补压, 保证了试验的准确性。

3.5 HMI控制画面设计

采用西门子组态软件Win CC Flexible 2008 SP4设计Smart 700 IE触摸屏控制画面, 然后从电脑下载到触摸屏即可使用。触摸屏读取PLC内部存储器的变化, 得到当前系统运行状态, 同时通过修改PLC内部的压力设定、时间设定等数据, 完成系统运行状态的调节。

4 试验结果

利用该试验台对上海一环流体控制设备有限公司生产的Z41H-16型铸铁楔式法兰闸阀进行密封试验。该阀门公称压力1.6MPa, 采用试验压力2.4MPa, 单次保压时间2min, 达到的技术指标:压力测量精度≤±0.3%fs;恒压精度≤±0.5%fs;计时精度≤±0.1s;单次试验时间10min。试验结果表明该阀门满足使用要求。

5 结语

改进后的阀门压力试验台已投入使用, 通过现场使用证明, 该试验台具有响应速度快、控制精度高、升压平缓、对系统的冲击性小、操作简便、工作可靠等特点, 能够较好地满足热力管网阀门压力试验要求, 也能够满足其他行业中低压阀门压力试验的要求, 具有较高的实用价值。

摘要：针对热力管网阀门压力试验台安全性差、稳定性差、控制精度差等缺点, 以硬盘录像机为核心进行可视化改进, 以PLC和变频器为核心进行自动控制系统改进。实践证明, 改进后的试验台操作简便、工作可靠, 具有较高的实用价值。

关键词：热力管网,阀门,压力试验台,自动控制系统

参考文献

[1]谭进.静水压力试验机控制系统的设计与研究[D].西安:西安工业大学, 2013

[2]何志锋.基于PLC的城市立体停车场控制系统设计[J].自动化应用, 2014, (7) :47-49

[3]王楠.触摸屏与PLC在混凝土搅拌站控制系统中的应用[J].工程机械, 2011, (42) :11-13

热力管网工程 篇7

1 系统的结构

热网远程计量监控系统主要由就地供热流量计、数传模块 (含SIM卡) 、移动/联通无线通信网络、与因特网连接的数据接收服务器和供热管理操作站组成, 如图1所示。

2 系统的工作原理

2.1 概述

供热流量计采集到热用户用汽的瞬时流量、温度、压力的数据后, 在二次表液晶面板或发光二极管显示, 同时对蒸汽流量进行累积, 作为特定时段内热用户耗用蒸汽的总量。数传模块通过串口方式与二次表通讯, 取得的供热蒸汽数据包通过安装在数传模块内的移动/联通SIM卡以GPRS方式发送到连接在因特网上的数据接收服务器 (有固定IP) , 再由连接在服务器局域网内的供热管理操作站通过系统软件显示各热用户相关的参数和状态。

2.2 通信协议及原理

GPRS是通用无线分组业务 (General Packet Radio System) 的缩写, 是介于第二代和第三代之间的一种技术, 通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。其突出优点为以下几方面。

(1) 高速数据传输:速度10倍于GSM, 可以稳定地传送大容量数据文件。

(2) 永远在线:由于建立新的连接几乎无需任何时间 (即无需为每次数据的访问建立呼叫连接) , 随时都可与网络保持联系。

(3) 仅按数据流量计费:只有在数据流通时才计算费用, 体现了少用少付费的原则。供热蒸汽数据包在交换的过程中产生的网络数据流很小, 按每5秒更新一次数据计算, 每个热用户每月产生的GPRS流量费用一般不超过15元。

GPRS终端通过串口通讯接口从流量计二次表取得蒸汽数据, 处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。分组数据经SGSN封装后, SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点G G S N进行通信。G G S N对分组数据进行相应的处理, 再发送到热网数据接收服务器。由于GSM网络无静态IP地址, 故其他通信设备不能向它提出建立连接请求。因此, 热网数据接收服务器必须在因特网拥有一个固定的IP, 以便监测终端可以在登陆GSM网络后通过该IP找到热网数据接收服务器。热网数据服务器可由热电厂有固定IP的网络服务器兼用, 减少硬件设备的投入。

3 系统功能

3.1 显示热用户地理位置或供热管线系统图

系统图中包括、各热用户瞬时流量、压力、温度、累计流量及仪表工作状态等动态显示, 不同状态采用不同颜色表示。

3.2 数据采集功能

(1) 设定数据采集:可以采集仪表内部设定参数, 以便备案管理, 同时监测仪表的运行状况。

(2) 实时采集功能:采集瞬时流量、累计流量、测量压力、测量温度、流量计频率值 (差压值) 、用气时间, 事件代码, 非正常修改报警。

(3) 断电记录采集功能:按需采集断电记录。

3.3 可变数据采集周期

按需求对各检测点进行采集周期的调正, 确保重点用户的采集。并根据不同的仪表类型采用不同的通讯协议方式进行数据传输。 (数据采集周期可根据要求设定) 。

3.4

总线、支线管损显示

3.5

子站扩展功能 (可扩展至1 5 0个检测点)

3.6

多种接入方式, 即GPRS、RS485专线、电话采集三种方式

4 结语

热网远程计量监控系统对于热电厂来说, 特别是热用户达到一定数量后, 可以有效的减少热网巡视人员的工作量, 确保热网运行状况和参数正常。有利于运行人员对供热参数的了解和掌握, 及时发现热网运行和蒸汽计量的异常, 减少双方的纠纷, 保证供热企业的经济效益。

参考文献

[1]姚冰怡.热力站无人值守的热网监控系统[J].煤气与热力, 2007 (04) .

[2]马权.浅谈实施热网监控后的节能减排[J].应用能源技术, 2009 (06) .