換熱站是供暖系統中的重要組成部分,與人們的工作和生活有著密切的練習。隨著新技術的應用與發展,提高了換熱站電氣化、自控化、智能化的標準,也提高了為熱力運行提供動力的電氣系統的要求。作為換熱站的重要組成部分,電氣工程的地位越來越重要,如何從技術上降低成本,實現節能控制,并保證整體設備的安全運行,提高自動化程度,充分發揮電氣技術在熱力行業的作用,也是大家共同關注的焦點。本文主要通過闡述目前國內集中供暖的現狀,從設計、控制、安全方面闡述電氣工程在換熱站中的重要應用。
我國集中供暖的現狀。
我國的城市集中供暖是從50年代開始的,黨的十一屆三中全會以后,國務院在1986年下發的《關于加強城市集中供暖管理工作的報告》,對我國的集中供暖事業起了極大的推動作用。到1996年底,我國已有286個城市建立了集中供暖系統,尤其是近幾年,隨著國民經濟的增長和生活水平的提高,越來越多的城市建設了集中供暖系統。
雖然我國在供暖事業上有了很大的發展,然而與國外相比,我國的采暖系統相對落后,主要表現在供暖質量差,供熱效率低,室溫冷熱不均,節能建筑總體比例低,熱計量實現范圍窄,造成用戶節能意識低。另外,管網輸送效率低,管道泄漏和偷熱現象嚴重,缺乏有效的控制手段,在城市集中供熱中,因調整不到位造成的近、遠端冷熱不均現象時有發生,近端熱力站供熱效果很好,甚至存在浪費的現象,而末端的熱力站供熱效果差,有時連供熱基本要求都不能達到。熱網運行管理人員對保持熱網動態平衡存在困難且調試繁重,總體上我國的供暖處于能耗高、效率低、污染重的階段。
多年來,供熱行業一直在研究開發能充分適應負荷、溫度不斷變化的系調節運行方式,目前電氣自動化控制滿足了這種需求,換熱站的自控系統實現了參數采集和設備運行控制。通過數據采集,顯示供熱站運行、設備信息,包括供熱站工藝流程、管網參數、設備參數、溫度壓力變化曲線、能源消耗、站內設備型號等。通過設備運行控制,調節一二次供回水的溫度、壓力,電動閥的大小,直接高效的調整各種參數,準確及時發現管網異常,徹底實現就地和遠程控制。
換熱站的電氣工程師必須具備全面的專業知識。
一個好的電氣工程師首先要有全面的專業知識,不僅要掌握強電各系統的內容及施工規范,還要有豐富的弱電各系統的知識和經驗;同時,還必須對暖通工程有一定的了解,熟悉換熱站的工作原理,采暖方式,供暖面積等等,合理選擇循環泵、補水泵的流量、揚程。
電氣工程師還必須具有綜合的業務水平和工作能力,如工程概預算、招投標、工序銜接及工種配合、各種關系的協調等等。
電氣工程在換熱站中的必要條件。
電氣工程(包括強電和弱電工程)是整個換熱站的重要組成部分,隨著換熱站自控化程度的提高,電氣工程的地位和作用也越來越重要,直接關系到整個換熱站的質量、投資和預期效果、設備投入使用后的使用功能,包括能否提高勞動生產率,降低勞動強度,改善工作人員的勞動條件,特別是要保證安全性。
為確保換熱站正常運行,并做好節能工作,必須達到以下條件:
安全:這里所說的安全性涉及的范圍很廣,如電氣設備、線路是否存在漏電或火災隱患,消防設備、應急照明的供電是否可靠,監控系統是否完備等等。
可靠:應滿足換熱站對供電可靠性、連續性的要求。
優質:滿足換熱站對電壓和頻率等質量的要求。應做到技術先進、經濟合理,采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產品。
經濟:供電系統的投資要節省,運行費用要低,并盡可能的節約電能。
換熱站電氣自動化的設計原則
用戶供電工程的設計、施工、試驗與運行,均應符合國家的有關標準規范。從全局出發,統籌兼顧,按照負荷性質、用電容量、地區供電條件等,合理確定設計方案。首先要對換熱站的結構、工作原理、系統構成、控制方案作簡要的論證。現在的換熱站設計,一般在對控制系統的要求上,要求實現對循環泵、補水泵的變頻器控制,并實現就地和遠程控制,達到無人值守的目的。電氣設計應根據換熱站的各動力負荷的性質,選擇合理的配電方式;根據動力設備進行負荷計算,選擇合理的低壓開關設備、導線、母線、保護電器等,進行換熱站的強電控制設計,實現換熱站的無人值守,保證設備的安全運行,提高熱效率和供熱品質,改進管理等目的。
調度中心熱網監控上位系統,可以監控各個熱力站參數數據,并對運行數據進行查詢、統計、分析。通過監控系統實現站點參數監控、均衡調節、能耗分析、站點巡檢監督、全網參數匯總等熱力站實時的監控管理,可直觀、高效的調整各種參數,準確、及時的發現管網的異常,從而達到科學調度、換熱站安全生產監控、節能增效、事故預警報警、管網平穩運行的效果。
系統分為服務端、客戶端兩個部分。服務端放置在調度中心,主要負責采集、存儲、分析運行數據,同時負責運行調控參數的下達;客戶端根據需要放置在分公司(轄區),主要負責多種方式的數據展示。
熱力行業在生活中起著舉足輕重的作用,在國家人居環境的測評中也占有相當重的比例,而為熱力運行提供動力的電氣系統起著心臟的作用。電氣工程在熱力的應用上起著極強的技術特點,必須深入研究,時時提高,才能使電氣技術在熱力行業充分發揮作用。