淺析熱力站電氣施工技術(shù)方案設(shè)計(jì)

丁永博

（青島市熱電工程有限公司 山東青島 266000）

1 前言

盡管很多設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)人員認(rèn)識到設(shè)計(jì)工作在推動熱力站施工建設(shè)，促進(jìn)熱力站更好運(yùn)行和工作方面的重要作用，但由于一些設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平較低，相關(guān)管理制度不完善，導(dǎo)致設(shè)計(jì)中仍然存在一些問題與不足。結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)例，指出現(xiàn)在設(shè)計(jì)中存在的誤區(qū)，并提出建設(shè)性的結(jié)論和做法供建筑電氣專業(yè)同行參考。

2 熱力站電氣施工技術(shù)方案設(shè)計(jì)

工程案例項(xiàng)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(shí)現(xiàn)兩個系統(tǒng)的自動控制。

2.1 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(shí)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。

2.2 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(jì)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(yùn)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（利用電磁流量計(jì)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(jì)采集液位）；變頻器運(yùn)行參數(shù)采集；各泵電流值及泵體溫度。

2.3 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(bào)警信號。

圖1 熱力站控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

這里強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)需要設(shè)計(jì)同仁的注意：①PLC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；②因?yàn)榇隧?xiàng)目要求設(shè)計(jì)防入侵探測達(dá)到無人值守的要求，并要求報(bào)警信號上傳至控制中心，此項(xiàng)目設(shè)計(jì)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；③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。

2.4 儀表造型及安裝

（1）溫度變送器：本項(xiàng)目選用鎧裝一體化溫度變送器，24V供電二線制接線，其特點(diǎn)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。

（3）流量計(jì)：選用電磁流量計(jì)或超聲波流量計(jì)。超聲波流量計(jì)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(jì)的精度為1%，電磁流量計(jì)的精度為0.5%，目前電磁流量計(jì)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(jì)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(jì)。

2.5 設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

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。

3 結(jié)語

熱力站電氣系統(tǒng)在整個熱力站的運(yùn)行中起到非常大的作用。設(shè)計(jì)時要考慮的非常全面，每個回路都要精心計(jì)算，通過供電的安全可靠，保證了循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、站內(nèi)儀表及控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，為熱力站的運(yùn)行保駕護(hù)航。使千家萬戶在這寒冷的冬季得到了溫暖。

[1]宋振北.汽-水熱力站常見設(shè)計(jì)問題及改進(jìn)措施[J].煤氣與熱力，2013（11）：33～34.