電磁流量計在熱力站控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

工程案例項目概況:原有熱力站在原地?zé)嵯到y(tǒng)的基礎(chǔ)上擴(kuò)建散熱器系統(tǒng),以解決新增熱負(fù)荷,并實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的自動控制。

1、熱力站控制策略

主要控制策略包括一級網(wǎng)的熱量調(diào)節(jié)、二級網(wǎng)進(jìn)出換熱器水量調(diào)節(jié)、二級網(wǎng)循環(huán)泵進(jìn)水量控制、二級網(wǎng)補(bǔ)水量控制、水箱液位控制等。以下詳細(xì)介紹實現(xiàn)此策略的控制方案:

(1)通過一級網(wǎng)管線設(shè)置的電動調(diào)節(jié)閥控制一級網(wǎng)流量,采集二級網(wǎng)出口溫度做為控制參數(shù),溫度低時增加流量,高時減少流量。

(2)通過采集二級網(wǎng)供回水壓差及室外溫度控制二級網(wǎng)供回水聯(lián)通電動調(diào)節(jié)閥,從而調(diào)節(jié)換熱器進(jìn)出口水量平衡。

(3)采集二級網(wǎng)供水壓力控制循環(huán)泵變頻,即通過控制調(diào)節(jié)循環(huán)泵變頻確保二級網(wǎng)供水壓力控制在規(guī)定值。

(4)采集二級網(wǎng)回水壓力控制補(bǔ)水泵變頻,即通過控制調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵變頻確保二級網(wǎng)回水壓力控制在規(guī)定值,以防失水過多。

(5)水箱液位控制,主要補(bǔ)水來源是一級網(wǎng)管線及自來水補(bǔ)水,通過采集液位參數(shù)控制兩個電動調(diào)節(jié)閥,可選擇兩種補(bǔ)水水源。

2 熱力站控制信號設(shè)置

(1)于控制室原控制柜旁新建一面控制柜主要控制新建散熱器系統(tǒng)部分。

(2)原地?zé)嵯到y(tǒng)增加控制信號:一級網(wǎng)供回水溫度、壓力;一級網(wǎng)供水流量;二級網(wǎng)供回水溫度、壓力;一級網(wǎng)補(bǔ)水流量控制(利用電磁流量計采集流量信號控制電動調(diào)節(jié)閥);一級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制;二級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制;變頻器運行參數(shù)采集;各泵電流值及泵體溫度。

(3)新建散熱器系統(tǒng)設(shè)置控制信號:一級網(wǎng)供回水溫度、壓力;一級網(wǎng)供水流量;二級網(wǎng)供回水溫度、壓力;一級網(wǎng)補(bǔ)水流量控制

(利用三暢電磁流量計采集流量信號控制電動調(diào)節(jié)閥);一級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制;二級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制;生水水箱高低液位控制(利用投入式液位計采集液位);變頻器運行參數(shù)采集;各泵電流值及泵體溫度。

3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括 PLC 柜內(nèi)模塊及現(xiàn)場儀表,詳見圖 1:

詳細(xì)說明:AI 為模擬量輸入模塊,主要包括電流、溫度、壓力、流量、液位、電動調(diào)節(jié)閥、變頻器頻率狀態(tài)值等信號接入;AO 為模擬量輸出模塊,主要接電動調(diào)節(jié)閥、變頻器頻率值控制;DI 為數(shù)字量輸入模塊,主要接防入侵探測器、變頻器啟停狀態(tài)信號;DO 為數(shù)字量輸出模塊,主要接變頻報警信號。這里強(qiáng)調(diào)三點需要設(shè)計同仁的注意:第一,PLC 柜內(nèi)模塊分排安裝,一排最多安裝 8 塊輸入輸出模塊,下一排安裝時要增加擴(kuò)展模塊,一面柜子最多可安裝 4 排,于是最多可控制或接收 256 個信號,這些是西門子廠家產(chǎn)品的要求,其他不同廠家有各自不同的要求;第二,因為此項目要求設(shè)計防入侵探測達(dá)到無人值守的要求,并要求報警信號上傳至控制中心,此項目設(shè)計了 7 個防入侵探測器,注意這些探測器需要 12V 的供電電源,信號通過中間繼電器接入PLC 控制柜內(nèi)的數(shù)字輸入模塊,于是要在柜內(nèi)增設(shè)繼電器 7 個;第三,配電器和隔離配電器的區(qū)別是一個需要 24V 供電一個是無源元件,且隔離配電器有抗干擾的作用,目前隔離配電器深受行業(yè)同人的親睞得以廣范應(yīng)用。

4 儀表造型及安裝

(1)溫度變送器:本項目選用鎧裝一體化溫度變送器,24V 供電二線制接線,其特點為可直接測量氣體或液體的溫度不需設(shè)置保護(hù)管,也就是不需工藝在管線上留洞留管,只需現(xiàn)場鉆孔直接焊接即可,克服了冷凝水對溫度測量帶來的影響,使測量結(jié)果更精確。

(2)差壓變送器:共有兩個壓力室,一個接空氣或真空,一個為流量介質(zhì)與空氣或真空對比得到壓力值。它的安裝分直裝式和支架式兩種,詳見圖 2 以直觀對比。

(3)流量計:選用三暢電磁流量計或超聲波流量計。超聲波流量計的填充料一般工藝要求細(xì)致,多數(shù)產(chǎn)品質(zhì)量不容易控制,且超聲波流量計的精度為 1%,電磁流量計的精度為 0.5%,目前電磁流量計產(chǎn)品多樣,最大測量管徑可達(dá) DN1800,技術(shù)相對成熟,現(xiàn)有 PFA 襯里技術(shù)可耐腐蝕、耐磨損,電磁流量計以其經(jīng)濟(jì)耐用的優(yōu)勢已完全占有了市場,因此不建議使用超聲波流量計。

5 設(shè)計中的注意事項

通過分析問題的原因,本文總結(jié)如下需電氣行業(yè)同僚多加注意的地方,以供大家深思并加以重視。

(1)溫度變送器選用鎧裝一體化不用工藝留管時要注明儀表自帶熱套管。

(2)壓力變送器安裝高度盡量在視線內(nèi),如位置偏高可采用支架安裝調(diào)整高度。

(3)儀表接頭多為 M20 內(nèi)螺紋,配線穿管宜選用 DN20 管并用DN15 擾性管與儀表連接。

以上是以設(shè)計人的角度結(jié)合本地區(qū)近幾年民用建筑工程中該部分實施中存在的一些問題的淺見和分析,希望能給大家一定的啟發(fā)和幫助。