发现问题时，往往已造成大 面积的供热不达标现象。由于热惰性，从发现问题到解决问题 这段时间，必然会造成很多隐患。不仅对设备的维护不利，也影 响了供热质量。 次网或二次网管道或阀门出现爆管或漏水现象时，既 有系统无法检测到事故方位，只能采取人工排查的方法，逐 去现场检查，出现问题不能及时发现，有可能会扩大事故发生 的区域范围，增加工作人员的抢修难度和劳动强度。 有些换热站的循环泵补水泵没有备用，有些变频设备 老化，旦出现故障，将给人们的正常采暖带来很大影响，如果 小时内不能排除故障，管道系统及设备就可能冻爆，严重损坏 供暖系统，造成难以估量的后果。 换热站次二次网进出口的阀门多数不能正常关闭，或关 闭不严，冬季设备出现问题时，次网阀门不能及时关断，大量失水 必将影响到锅炉的正常运行，二次网阀门不能及时关断检修，会直接 影响到热用户的正常供暖。乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 研究的必要性 随着铁路建设的飞跃式发展，乌鲁木齐铁路局的建设也在稳步发 展中不断前进，据统计，沟西地区仅年度，新建建筑面积 达万平方米，新建建筑每年还在以不断递增的趋势向前发展， 如果仍采用既有的热力系统控制方式势必会增加人力资源的投入，并 将目前系统存在的问题扩大发展下去，给铁路建设的飞跃式发展添抹 黑点。 另方面也会造成能源的不断浪费问题，水力失衡问题，资源浪 费问题，给正常的生活和生产造成定安全隐患。为了更好的服务于 人民，更好的响应国家节能减排政策，将既有系统实施智能化改造是 很有必要的。 乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 第三章供热系统改造方案 设计原则 响应国家和政府号召节约投资节能降耗减少污染保障供 暖。 应充分考虑乌西沟西六号锅炉房现有换热站实际情况和存在的问 题。 以最经济的方式实现无人值守自动控制，避免重复投资。 二方案设计依据 天汇公司提供的乌西六号锅炉房项目功能建议书 天汇公司提供的锅炉房换热站次网相关基础资料汇编和图 纸 有关设计规范 锅炉房设计规范 城市热力网设计规范 城镇直埋供热管道工程技术规程 综合布线系统工程设计规范 民用建筑电气设计规范 乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 三设计方案 方案简介 系统流程图 方案 次管网增加气候补偿设备电动调节阀，根据室外温度，自动 控制次网流量 换热站增加可编程控制器，采集温度压力流量循环泵补 水泵水箱液位等参数状态 换热站增加远程监控设备，度全视角监控，包括夜视巡航 等功能 采用专用的光纤传输，将运行数据和监控画面传输至锅炉房中央 控制室，保证监控画面和数据的实时同步，光纤敷设方式为能利用 温度传感器 压力传感器 液位传感器 流量计 控制器 触摸屏 换热站 查看控制 电动阀水泵 中央控制器 锅炉房 查录报表控制乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 既有热网地沟的采用地沟敷设方式，没有地沟的采用直埋敷设方式 中控室增加专用的电脑，实现对各换热站实时数据和画面的监 控，并对设备控制，记录年的运行数据和监控记录，并自动分析计 算数据生成报表。 在换热站的次二次网出入口增加关断迅速灵活使用寿命长的 进口全焊接球阀。 投资共计万元。 方案二 方案二将实现气候补偿功能的电动调节阀改为动态压差平衡型 电动调节体阀，使阀门的压差保持恒定，阀芯处于良好的运行状态， 流量控制非常稳定，延长了阀门的使用寿命，同时在热网热量有余量 时在次网建立了动态的水力平衡。 将方案中专线专用网络传输途径改为采用电信移动网通等 运营商提供光纤传输，选择合适带宽的包月的光纤网络传输换热站的 数据和图像，由运营商提供设备和服务。 其它设施均同方案。 投资共计万元。 方案三 将方案中二次网主管关断阀门全焊接球阀改为蝶阀， 取消方案中视频监控和图像实时传输功能，换热站内循环水泵补乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 水泵及变频器基本利用既有设施，仅在换热站增加套循环水泵 变频器，其它内容同方案。 投资共计万元。 方案比选 方案采用普通电动调节阀，其优点建设投资较低，应用 于介质为水的供热系统中，运行稳定，价格经济，阀门的行程与 流量成对数特性，控制较稳定。缺点由于阀门关闭时，阀门 前后的压差会发生变化，流量会有定的波动，当次网压差大 于阀门的最大关闭压差时，阀门关闭后不能自动打开。 方案二采用动态压差平衡型电动调节阀优点阀门的压差保 持恒定，使阀芯处于良好的运行状态，流量控制非常稳定，延长 了阀门的使用寿命，同时在热网有带宽限制，同时受运营商信号交割等技术限制，有信号乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 断开或信号不好等现象，过年过节高峰使用时间，容易出现不稳 定和维护时间长的现象。 方案三总体投资最小，能基本实现换热站无人值守自动控 制功能，但阀门采用蝶阀较焊接球阀寿命较短，且阀门开启关 闭操作无焊接球阀灵活。使用时间久了，阀门多会出现关闭不严 的现象。取消视频监控和图像传输系统，换热站仍能通过数据采 集传输分析实现无人值守自动控制功能，相比较而言，有 视屏监控功能，观察更直接方便，且能实现换热站防盗功能。换 热站内设备基本利用既有设施，个别换热站存在泵及变频器无备 用的安全隐患。 根据以上分析和比选，设计推荐方案。 二方案主要内容介绍 站内自控与远程监控 采集换热站内次二次网温度压力流量热量电动 阀阀位循环泵补水泵频率信号 实现本地和远程循环泵补水泵电动调节阀等设备的自动 手动控制 次网电动调节阀的控制 自动气候补偿控制，根据室外温度，自动调节电动调节阀的阀 位，控制二次供水温度 手动手动开启或关闭阀门，并可手动给定阀位乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 循环泵的控制 自动恒压差变频控制，随着外网的压差变化，自动调节循环泵 变频频率 手动手动启动或停止循环泵，并可按手动给定的频率运行 补水泵的控制 自动根据二次回水压力，变频自动定压补水 手动手动启动或停止循环泵，并可按手动给定的频率运行 系统超压自动泄水，手动泄水控制 补水泵的保护 当水箱液位低于设定值后，系统报警，低于临界值后，补水泵停 止运行，实现对补水泵的保护 循环泵的保护 当二次压力低于设定值后，系统报警，低于临界值后，循环泵自 动停止运行，实现对循环泵的保护 自启功能 系统断电恢复后，自动根据设定的参数运行低液位低压保护启 动设备停止运行后，液位和压力参数达到设定值，系统自动启动 设备故障报警超压超温报警，实时报警，同时自动记录 报警记录直至手动消除。 在换热站内配备的触摸屏上显示站内数据，现场控制设备 在锅炉房中控室电脑上远程监控，可查看数据，并可远程 控制所有的设备，根据需要设置了查看和控制的权限，输入密码方可乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 控制设备的运行状况 可记录采集的次二次温度压力流量热量电动 阀阀位循环泵频率的数据，根据要求的记录周期自动记录。 远程视频监控 云台与电动镜头的控制，可进行预置位巡航轨迹的设置 与调用，可实现自动或手动度全视角监控 具有夜视功能，在夜间也能够实现监控 具有报警输入移动侦测报警遮挡报警报警联动输出等 报警功能 自动存储视频记录，采用标准封装的码流存储格式。支 持定时和事件两组视频编码参数。支持按事件查询录像文件。支持冗 余录像。 视频记录设置为小时不间断存储视频记录时，硬盘可存 储个站个月的记录，设置为移动侦测记录即有人进入或有物体移 动时存储视频记录时，可大大提高硬盘存储记录的时间，般可存储 个采暖季的记录。 数据传输 采用专用的光纤传输，保证监控画面和数据的实时同步。 采用电信移动网通等运营商提供光纤传输，选择合适带 宽的包月的光纤网络传输换热站的数据和图像，由运营商提供设备和乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 服务。使用费约万年。 换热站热能控制 热源部分调控的最基本的原则就是使热量的产生与不断变化的负 荷达到个动态平衡，即产热量与需热量相匹配。所以在热源的控制 中就应该找出导致负荷变化的主要参数并加以监测，并根据检测结果 来控制热量的使用。 这里采取了两种控制技术分别控制二次水的循环量，达到需 热量和产热量的最佳匹配。 采用气候补偿控制器与电动调节阀结合控制次水循环量，从 而控制热量的产生 对于供热系统来讲影响负荷的主要参数主要是室外气温的变化， 室外气温的变化必然导致系统的整体负荷的变化，有必要就此调节系 统的供热量。所以，热源的调节中应以室外作为基本参数调节产热量， 同时可通过典型房间的室温或回水温度等作为参考值进行修订。这就 是所谓的气候补偿原理，最常的实现方式是用户根据系统的特性设计 出条室外温度与供水温度关系曲线，随室外温度的变化自动实现系 统的调节，这样系统通过调节换热站次侧的电动调节阀的开度等， 达到根据室外气温自动调节次水循环量从而控制热量的产生。乌西沟西六号锅炉房换热站无人值守气候补偿系统项目可行性研究 气候补偿热力站控制示意图