供暖企业换热站控制系统设计与研究

随着城市建设和经济的飞速发展，环境保护和节约能源成为越来越重要的问题，城市集中供热也成为城市尤其是北方城市供热的大势所趋，如何使整个集中供热系统处于一个良好的、高效的运行状态，成为供热控制系统所必须解决的问题。采用分布式微机监控系统可以有效地解决热网的控制和管理问题。 本文以辽阳供暖公司集中供暖系统为研究对象，以供热工程基本理论为基础，对热力系统的水力和热力工况进行了分析，研究了热力控制系统目前存在的问题。整个供热系统由热源和热网两个部分组成，热源为供热站，热网部分保证热量的均匀分配，热网又分为一次网和二次网，通过调节一次网供水管的调节阀，改变一次侧的供水流量，从而保证二次侧的供水温度。本文中采用了分布式的本地控制加集中控制的“柔性控制”系统，对一次热网关键点实施实时监控，对换热站实施本地控制，从而减少设备投资，有利于系统扩展，对最不利环路换热站的变化可随时调整。 换热站是供暖系统中非常重要的一部分，目前我国许多换热站运行只是凭经验操作，运行中存在许多问题，往往造成大量能源的浪费，导致供暖效率的降低。本文对集中供热换热站系统进行了分析和研究，针对集中供热系统的特点和计算机应用技术，提出了监控原理及方法，设计了换热站微机监控系统；选择了分阶段改变流量的质调节的调节方式，并简要给出了以AT89C51单片机为主机的硬件和软件的设计。 在换热站二次供水温度控制中，由于被控对象是一个复杂的对象，具有不确定、非线性、变参数等因素，因此常规的PID控制难以满足供暖热水温度控制要求。据此，本文提出了采用模糊PID算法实现对换热站温度的控制，利用模糊推理对PID参数Kp、Ki、Kd进行在线整定。利用MATLAB仿真工具对模糊自整定PID控制器的性能作了初步研究。仿真结果表明，该方案明显优于传统PID控制，具有超调量小、过渡时间短、稳定性好、适应性强等特点，能够达到预期的控制效果。此外，在补水定压系统中应用了变频调速技术以节约电能。