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第五章集中空調冷熱源系統(tǒng)的監(jiān)控第5章集中空調冷熱源與空調水系統(tǒng)的控制本章的主要內(nèi)容：5.1冷水機組的自動控制5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制*5.3鍋爐的監(jiān)控5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制5.5設計案例分析重點與難點：掌握冷源系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容與監(jiān)控方式、冷卻水系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)熱源系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容與監(jiān)控方式5.1冷水機組的自動控制冷熱源系統(tǒng)是暖通空調系統(tǒng)的耗能大戶，監(jiān)測與控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容是：參數(shù)檢測：自動檢測制冷工藝參數(shù)（壓力、溫度、流量等），為優(yōu)化控制提供依據(jù)。參數(shù)控制：自動控制某些工藝參數(shù)，使其恒定或按規(guī)律變化，如蒸發(fā)壓力、冷凝壓力等。順序控制：根據(jù)工藝流程和操作程序，對機器、設備執(zhí)行順序控制或程序控制，如壓縮機、風機、水泵等的啟停。自動保護：實現(xiàn)自動保護，保證制冷設備的安全運行，在異常時進行故障性停機或保護性操作，并發(fā)出報警信號。1.主要的監(jiān)控內(nèi)容:5.1.1冷水機組的監(jiān)控內(nèi)容與監(jiān)控方式2.BAS對冷水機組的監(jiān)控方式方式一：不與冷水機組的控制器通信，通過在管路安裝傳感器監(jiān)測參數(shù)，通知值班人員操作，監(jiān)測范圍有限。方式二：采用主機制造商提供的冷凍站管理系統(tǒng)，實現(xiàn)設備的全面監(jiān)控管理，但無法實現(xiàn)空調水系統(tǒng)與冷凍站控制的理想優(yōu)化。方式三：使主機的控制單元與BAS通信，通過異型機接口裝置、現(xiàn)場控制器接口或統(tǒng)一通信標準實現(xiàn)，可完成整體優(yōu)化控制與調節(jié)。5.1冷水機組的自動控制5.1冷水機組的自動控制5.1.2螺桿式制冷壓縮機能量調節(jié)與安全保護系統(tǒng)

1.能量調節(jié)系統(tǒng)

滑閥安裝在壓縮機缸體底部，通過液壓缸活塞帶動滑閥移動，改變轉子壓縮位置，減小壓縮腔有效體積，控制制冷劑流量和制冷量?；y兩端油壓由電磁閥控制，實現(xiàn)加載和卸載。螺桿式壓縮機滑閥調節(jié)5.1冷水機組的自動控制2.安全保護系統(tǒng)（1）蒸發(fā)器冷媒水進、出水溫度控制（2）冷凝器冷卻水進出水溫度控制（3）蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度控制（4）冷凝器冷凝溫度控制（5）壓縮機排氣溫度控制（6）油壓壓差控制（7）高壓壓力控制（8）低壓壓力控制（9）冷媒水流量控制5.1冷水機組的自動控制3.計算機控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)：建立機組的開機、停機與再循環(huán)程序，確保機組安全、可靠、正常運行。計算機控制系統(tǒng)組成：由CPU、存儲器、顯示屏、A-D及D-A轉換、傳感器、繼電器等部件組成，實現(xiàn)參數(shù)檢測、故障診斷、能量調節(jié)、安全保護等功能。群控與遠程通信：通過RS-485接口實現(xiàn)信息傳輸，中心控制器集中監(jiān)控冷源系統(tǒng)設備，包括監(jiān)測機組狀態(tài)、故障，遠程設定參數(shù)，遙控啟停等。5.1冷水機組的自動控制5.1.3離心式制冷壓縮機能量調節(jié)與保護系統(tǒng)

1.離心式制冷機組能量自動控制（1）進口導葉調節(jié)通過調節(jié)可調導葉的開度大小來調節(jié)制冷量，自動控制流程包括溫度檢測、信號轉換、電動執(zhí)行機構動作等，調節(jié)時需注意避免喘振現(xiàn)象。5.1冷水機組的自動控制（2）變轉速調節(jié)

采用變轉速調節(jié)可以使制冷量在50～100％范圍內(nèi)進行無級調節(jié)。當轉速變化時，制冷壓縮機的進口流量與轉速成正比，而且隨著制冷壓縮機工作轉速的下降，其對應轉速下的制冷壓縮機喘振點向小流量方向移動，因此在小流量時，制冷壓縮機仍有較好的工作狀況。

1.離心式制冷機組能量自動控制（3）進氣節(jié)流調節(jié)

在進氣管道上裝設調節(jié)閥，利用閥的節(jié)流作用來改變流量和進口壓力，使制冷壓縮機的特性改變。該調節(jié)方法在固定轉速下的大型氨工質離心式制冷壓縮機上用得較多，而且常用于使用過程中制冷量變化不大的場合。缺點是經(jīng)濟性差，冷量的調節(jié)范圍只能在60～100％之間。

5.1冷水機組的自動控制

1.離心式制冷機組能量自動控制5.1冷水機組的自動控制2.離心式制冷機組的安全保護（1）壓力保護

主要有潤滑油壓差過低保護（一般調定為0.08MPa）和高低壓保護等。（2）溫度保護主要有軸承溫度過高保護和蒸發(fā)溫度過低保護等。（3）其他保護主要有電動機保護和防喘振保護。防喘振保護是在蒸發(fā)器進出水管間裝設旁通電磁閥，當制冷量減小到某一極小值以下時開啟旁通電磁閥，防止喘振發(fā)生。5.1冷水機組的自動控制5.1.4直燃式冷熱水機組的能量調節(jié)與安全保護系統(tǒng)1.直燃式冷水機組能量自動控制1)設置兩只以上的噴嘴，根據(jù)外界負荷變更噴嘴數(shù)量，進行分級調節(jié)。2)利用調節(jié)機構來改變進入噴嘴的燃料量，進行無極調節(jié)。直燃型機組制冷量自動控制原理5.1冷水機組的自動控制5.1.4直燃式冷熱水機組的能量調節(jié)與安全保護系統(tǒng)2.溶液循環(huán)量調節(jié)(1)發(fā)生器液位控制通過安裝在高壓發(fā)生器中的電極式液位計檢測溶液液位的變化，調節(jié)變頻器控制溶液泵轉速來實現(xiàn)對溶液循環(huán)量的控制，使低液位時溶液循環(huán)量增大，高液位時溶液的循環(huán)量減少或溶液泵停止。(2)稀溶液循環(huán)量控制通過安裝在蒸發(fā)器冷水管道上的溫度傳感器，檢測蒸發(fā)器冷水溫度，調節(jié)進入蒸發(fā)器的溶液循環(huán)量，使機組的輸出負荷發(fā)生改變，保持冷水溫度在設定的范圍內(nèi)?？刂品椒ㄓ校憾ㄩy控制、三通閥控制、變頻器控制。5.1冷水機組的自動控制5.1.4直燃式冷熱水機組的能量調節(jié)與安全保護系統(tǒng)2.溶液循環(huán)量調節(jié)1)二通閥控制：一般與加熱蒸汽量控制組合使用，放氣范圍基本保持不變。2)三通閥控制：不必與加熱蒸汽量控制組合使用，與二通閥一樣具有熱力系數(shù)高、蒸汽單耗小等優(yōu)點。3)變頻器控制：采用變頻器改變?nèi)芤罕玫霓D速，來控制輸送到高壓發(fā)生器的液體流量。稀溶液循環(huán)量控制5.1冷水機組的自動控制5.1.4直燃式冷熱水機組的能量調節(jié)與安全保護系統(tǒng)3.直燃式冷水機組的保護裝置1)安全點火裝置。

2)燃料壓力保護裝置。

3)熄火安全裝置。

4)排氣高溫繼電器。

5)空氣壓力開關。

6)燃燒器風扇過電流保護裝置。5.1冷水機組的自動控制5.1.4直燃式冷熱水機組的能量調節(jié)與安全保護系統(tǒng)4.計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有檢測功能、預報功能、記憶功能、控制功能與遠程通信功能。5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制5.2.1冷源監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容溫度監(jiān)測：冷凍水供水溫度、一次回水溫度、二次回水溫度。冷卻水供水溫度、回水溫度。壓力監(jiān)測：冷凍水一次供、回水壓力。流量監(jiān)測：冷凍水供水流量，結合供、回水溫差計算冷量。設備狀態(tài)監(jiān)測：冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風機的運行和故障狀態(tài)。補水泵的運行和故障狀態(tài)。水位監(jiān)測：補水箱的高液位、低液位和溢流液位。膨脹水箱的高液位、低液位。聯(lián)鎖保護：設備之間的聯(lián)鎖保護。群控功能：一級泵系統(tǒng)：根據(jù)冷凍水供、回水溫度與流量計算實際負荷，控制冷水機組的啟停。二級泵系統(tǒng)：初級泵控制同一級泵系統(tǒng)，二級泵根據(jù)用戶負荷調整啟停臺數(shù)。5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制5.2.2機電設備的順序控制在空調冷凍(媒)水系統(tǒng)的起動或停止的過程中,冷水機組應與相應的冷凍(媒)水泵、冷卻水泵和冷卻塔等進行電氣聯(lián)鎖。只有當所有的附屬設備及附件都正常運行工作之后,冷水機組才能起動;而停車時的順序則相反,應是冷水機組優(yōu)先停車。冷水機組與輔助設備的聯(lián)鎖示意圖5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制冷水機組順序控制步驟離心泵要閉閥啟動離心泵的功率隨其流量的增大而增大，如果開閥啟動，電機本身啟動電流就較大，再加上水泵功率也較大，易引起電機過流跳閘，嚴重的會燒毀電機。5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控

空調閉式冷媒水系統(tǒng)由冷媒水循環(huán)泵、通過管道系統(tǒng)所連接的制冷機蒸發(fā)器及用戶所使用的各種冷媒水設備（如空調機組和風機盤管）而組成。1.監(jiān)控任務：1）保證制冷機蒸發(fā)器通過足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作，防止凍壞。

2）向冷媒水用戶提供足夠的水量滿足使用要求。

3）在滿足使用要求前提下盡可能減少水泵電耗。5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制一次泵冷凍水系統(tǒng)5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控二次泵冷凍水系統(tǒng)5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控定水量系統(tǒng)變水量系統(tǒng)5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)壓差控制系統(tǒng)干管壓差控制系統(tǒng)2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制末端壓差控制系統(tǒng)制冷機的臺數(shù)控制操作指導控制干管壓差旁通閥控制恒定供回水壓差的流量旁通控制回水溫度控制冷量控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控冷水機組變流量的變流量一級泵系統(tǒng)5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)壓差控制系統(tǒng)--干管壓差控制系統(tǒng)通過壓差信號調節(jié)旁通閥開度，改變旁通水量，穩(wěn)定壓差。一級泵干管壓差控制系統(tǒng)原理圖2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制一級泵末端壓差控制系統(tǒng)原理圖冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)壓差控制系統(tǒng)--末端壓差控制系統(tǒng)在最不利環(huán)路末端支路兩端設置壓差傳感器，控制旁通閥開度，維持所需流量。2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控由干管定壓導致的系統(tǒng)阻抗增加遠大于末端定壓導致的系統(tǒng)阻抗,所以末端壓差控制的節(jié)能效果優(yōu)于干管壓差控制,但末端壓差傳感器布置比較困難。5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制制冷機的臺數(shù)控制----操作指導控制根據(jù)實測冷負荷,一方面顯示、記錄實際冷負荷;另一方面由操作人員對數(shù)據(jù)進行分析、判斷,實施制冷機運行臺數(shù)控制及相應聯(lián)動設備的控制。這是一種開環(huán)控制結構,冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制旁通閥的流量為一臺冷水機組的流量,其限位開關用于指示10%~90%的開度；低負荷時起動一臺冷水機組,其相應的水泵同時運行,旁通閥在某一調節(jié)位置；負荷增加時,調節(jié)旁通閥趨向關的位置,當達到一定負荷時,限位開關閉合,自動起動第二臺水泵和相應的冷水機組(或發(fā)出警報信號,提示操作人員起動冷水機組和水泵);負荷繼續(xù)增加,則進一步起動第三臺冷水機組。冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控制冷機的臺數(shù)控制----干管壓差旁通閥控制5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制一級泵旁通流量控制系統(tǒng)原理圖冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控制冷機的臺數(shù)控制----恒定供回水壓差的流量旁通控制5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控制冷機的臺數(shù)控制----回水溫度控制一級泵溫度控制系統(tǒng)原理圖5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制原理：通過測量用戶側的供回水溫度及冷凍(媒)水流量計算實際所需冷量,由此決定冷水機組的運行臺數(shù)。冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控制冷機的臺數(shù)控制----冷量控制一級泵溫度控制系統(tǒng)原理圖回水流量檢測點5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制冷水機組定流量的變流量一級泵系統(tǒng)當用戶側水系統(tǒng)為變流量系統(tǒng)，冷源側為定流量系統(tǒng)時，冷量控制有四種實施方案。方案一：5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制方案二：在集水器上安裝兩根回水管。總流量回水當量溫度冷負荷5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制方案三：壓差旁通管連接在供回水干管上。穩(wěn)定性不如方案1和方案2。5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制方案四：回水流量計和回水溫度傳感器安裝錯誤。TE2、FT測量的是混水溫度和混水流量。（也可以）5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制冷水機組變流量的一級泵系統(tǒng)采用該系統(tǒng)的前提條件：冷水機組允許的水流量變化較大；機組的安全性——機組可以承受的流量變化率；多臺并聯(lián)的冷水機組的蒸發(fā)壓降相同或者接近。變流量的一級泵系統(tǒng)的被控量：供回水壓差供回水溫差流量冷量以及這些參數(shù)的組合等。2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制干管供回水溫差控制原理圖干管供回水溫差控制系統(tǒng)系統(tǒng)采用溫差信號控制水泵時，只能采用壓差信號或者流量信號平衡用戶側和冷熱源側流量2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控冷水機組變流量的一級泵系統(tǒng)Sc為變頻器，P1P2應為T1T25.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制壓差控制法原理：一級末端泵壓差控制原理圖2.一級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的自動控制5.2.3空調閉式冷媒水系統(tǒng)的監(jiān)控冷水機組變流量的一級泵系統(tǒng)5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制5.2.4二級泵冷凍(媒)水系統(tǒng)的監(jiān)控原理：初級泵克服蒸發(fā)器及周圍管件的阻力；次級泵克服用戶支路及相應管道的阻力。初級泵隨冷水機組聯(lián)鎖起停；次級泵根據(jù)用戶需求量進行臺數(shù)控制。次級泵組總供水量與初級泵組總供水量有差異時，相差的部分從平衡管AB流過。二級泵冷凍水控制系統(tǒng)原理圖5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制采用這種方式時,次級泵全部為定速泵。壓差控制。當系統(tǒng)需水量小于次級泵組運行的總水量時,為了保證次級泵的工作點基本不變,穩(wěn)定用戶環(huán)路,應在次級泵環(huán)路中設旁通電動閥,通過壓差控制旁通水量。流量控制。用戶側設有流量傳感器F,因此,比較此流量測量值與每臺次級泵設計流量即可方便地得出需要運行的次級泵臺數(shù)。1.初級泵控制初級泵隨冷水機組聯(lián)鎖起停；在二級泵系統(tǒng)中,一般基于冷量控制原理控制制冷機臺數(shù),傳感器的設置原則同一級泵。2.1次級泵臺數(shù)控制1.次級泵控制5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制2.2次級泵變速控制次級泵為全變速泵,其被控參數(shù)既可是次級泵出口壓力,又可是供、回水管的壓差或者用戶側最不利端進回水壓差。不能采用流量為被控參數(shù)?？照{水系統(tǒng)采用一臺變速泵與多臺定速泵組合,其被控參數(shù)既可是壓差也可以是壓力。這種控制方式,既要控制變速泵轉速,又要控制定速泵的運行臺數(shù),因此相對來說此方式比上述兩種更為復雜。2.3聯(lián)合控制

5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制5.2.5冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測控制保證冷卻塔風機、冷卻水泵安全運行;確保制冷機冷凝器側有足夠的冷卻水通過;根據(jù)室外氣候情況及冷負荷,調整冷卻水運行工況,使冷卻水溫度在要求的設定溫度范圍內(nèi)。監(jiān)控系統(tǒng)的作用:冷卻水出塔溫度的影響因素：冷卻水流量：流量越大，出塔水溫越高，水泵能耗越大冷卻塔風量：風量越大，出塔水溫越低，風機能耗越大氣象參數(shù)：濕球溫度越低，出塔水溫越低5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制監(jiān)控系統(tǒng)的作用:相對水量（風量）30%100%能耗冷卻塔風機能耗水泵能耗冷機能耗總能耗最優(yōu)點5.2.5冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測控制5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制每個閥門作用？每個監(jiān)測點作用？冷卻水系統(tǒng)及其測控5.2.5冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測控制5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制5.2.5冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)原理圖溫度監(jiān)測：冷卻水供、回溫度，冷凍水供、回溫度。水流監(jiān)測：冷凍水、冷卻水供回水管水流開關信號。壓差與流量監(jiān)測：冷凍水供、回水壓差信號及回水流量信號。設備狀態(tài)監(jiān)測：冷水機組、冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔風機的運行和故障狀態(tài)。監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)排定的工作程序表,DDC按時起停機組。通過DDC對各設備運行時間的積累,實現(xiàn)同組設備的均衡運行。當其中某臺設備出現(xiàn)故障時,備用設備會自動投入運行,同時提示檢修。DDC對冷卻水泵、冷凍(媒)水泵、冷卻塔風機的起停控制時間應與冷水機組的要求一致。水泵起動后,水流開關檢測水流狀態(tài),發(fā)生斷水故障,自動停機。設置時間延時和冷量控制上下限范圍,防止機組頻繁起動。聯(lián)鎖及保護5.2.5冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制冷負荷計算：測量冷凍水系統(tǒng)供、回水溫度及回水流量，計算空調實際冷負荷。冷水機組控制：根據(jù)冷負荷確定冷水機組起停臺數(shù)，達到節(jié)能效果。冷卻塔風機控制：根據(jù)冷卻水回水溫度，決定冷卻塔風機的運行臺數(shù)，自動起停。壓差控制：測量冷水系統(tǒng)供、回水總管之壓差，控制旁通閥開度，維持壓差平衡?？刂?.2.5冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)5.2冷源系統(tǒng)的監(jiān)測與控制燃煤鍋爐5.3鍋爐的監(jiān)控燃氣鍋爐5.3鍋爐的監(jiān)控5.3.1鍋爐監(jiān)控內(nèi)容簡介監(jiān)控內(nèi)容:自動檢測：顯示、記錄鍋爐的水位，熱媒的溫度、壓力、流量，給水流量,爐膛負壓和排煙溫度等運行參數(shù)；起動/停止和運行臺數(shù)的控制：按照預先編制的程序,對鍋爐及其輔機進行起?？刂?。并且根據(jù)鍋爐產(chǎn)生熱媒的溫度、壓力、流量,計算出實際熱負荷的大小,相應地調整鍋爐的運行臺數(shù)；自動控制：當鍋爐在運行過程中受到干擾,其參數(shù)偏離工藝要求的設定值時,自動化系統(tǒng)及時產(chǎn)生調節(jié)作用克服干擾的影響,使其參數(shù)重新回到工藝要求的設定值,實現(xiàn)安全、經(jīng)濟運行的目的；自動保護。

5.3鍋爐的監(jiān)控5.3.2鍋爐燃燒的自動控制1.燃油與燃氣鍋爐燃燒系統(tǒng)的監(jiān)控監(jiān)控內(nèi)容：燃油/燃氣壓力上下限控制、熄火自動保護、滅火自動保護、空氣/燃料比的自動控制系統(tǒng)等。控制方式：比值控制，包括單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)等。DDC監(jiān)控原理：實時檢測蒸汽壓力、燃油/燃氣流量和送風量，通過PID控制，調整燃油/燃氣電動調節(jié)閥和送風電動調節(jié)閥的開度。5.3鍋爐的監(jiān)控5.3.2鍋爐燃燒的自動控制2.燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)的監(jiān)控監(jiān)控任務：控制風煤比、爐膛壓力，監(jiān)測煙氣中的含氧量。控制方式：風煤比值控制，通過檢測蒸汽壓力、送風量等，調整送風電動調節(jié)閥和送煤設備的速度。監(jiān)控原理：實時檢測多個參數(shù)，維持爐膛負壓不變。5.3鍋爐的監(jiān)控5.3.3鍋爐水位的自動控制影響水位的主要因素有：給水量；鍋爐蒸發(fā)量（負荷）；爐膛熱負荷（燃燒率）；汽包壓力P。5.3鍋爐的監(jiān)控鍋爐給水控制系統(tǒng)的作用：使得給水流量適應鍋筒的蒸發(fā)量,維持鍋筒中水位在正常范圍,保證給水流量的穩(wěn)定。鍋爐給水系統(tǒng)分類鍋爐鍋筒水位作為單一調節(jié)信號的系統(tǒng)稱作單參數(shù)給水控制系統(tǒng)；以鍋爐鍋筒水位作為主要調節(jié)信號,又以蒸汽流量作為輔助調節(jié)信號的系統(tǒng)稱作雙參數(shù)給水控制系統(tǒng)；以鍋爐鍋筒水位作為主要調節(jié)信號,以蒸汽流量和給水流量作為輔助調節(jié)信號的系統(tǒng)稱作三參數(shù)給水控制系統(tǒng),5.3.3鍋爐水位的自動控制5.3鍋爐的監(jiān)控單參數(shù)給水控制系統(tǒng)結構簡單,適用于“虛假水位”現(xiàn)象不很嚴重的小型鍋爐。由于當汽包壓力突降時，爐水內(nèi)的汽泡增加，汽水混合物體積膨脹，促使水位很快上升，形成虛假水位。5.3.3鍋爐水位的自動控制5.3鍋爐的監(jiān)控雙參數(shù)給水控制系統(tǒng)在單參數(shù)閉環(huán)負反饋控制的基礎上,引入蒸汽流量作為前饋信號,構成前饋控制系統(tǒng)。由于增加了蒸汽流量信號的超前作用,能夠有效地克服蒸汽流量擾動對鍋爐鍋筒水位的影響,消除“虛假水位”現(xiàn)象,保證控制質量。5.3.3鍋爐水位的自動控制5.3鍋爐的監(jiān)控三參數(shù)給水控制系統(tǒng)在雙參數(shù)給水控制系統(tǒng)的基礎上,又引入給水流量信號,及時反映給水流量的變化。該控制系統(tǒng)控制及時,有較強的抗干擾能力,能夠克服“虛假水位”、蒸汽壓力變化及給水母管壓力變化的影響,有效地控制鍋爐水位的變化,顯著改善控制品質,尤其適用于負荷容量較大、容量滯后較大的大、中型鍋爐。5.3.3鍋爐水位的自動控制5.3鍋爐的監(jiān)控電鍋爐的DDC監(jiān)控原理圖5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制

蓄能空調系統(tǒng)分為蓄熱空調系統(tǒng)和冰蓄冷空調系統(tǒng)。蓄能空調系統(tǒng)實質是將空調負荷轉移至用電省或電費低的時間里以減少運行費用。節(jié)錢不節(jié)能。5.4.1冰蓄冷空調系統(tǒng)的運行方式

1.直接供冷模式

2.蓄冷模式

3.同時蓄冷和供冷的模式

4.從貯冰罐取冷的模式

5.制冷機和貯冰罐聯(lián)合供冷的模式5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制

1.直接供冷模式

V1、V3關閉，V2打開.制冷機出口水溫和水泵轉速的控制：制冷機臺數(shù)控制：第一步：找到閥門開度最大的用戶Vmax和該用戶的供回水溫差△t1，閥門開度最小的用戶Vmin和該用戶的供回水溫差△t2第二步：制冷機出口水溫和水泵轉速的控制：1）80%≤Vmax≤90%,則水泵及制冷機水溫設定維持現(xiàn)狀；2）Vmax＞90%,△t1＜△tmin，t供＞t供min，則水溫過高，應降低出口水溫0.25℃；3）Vmax＞90%,△t1＞

△tmax，則流量不足，水泵轉速提高5%；4）Vmax＜80%,△t2＞

△max，t供＜t供max，則水溫過低，提高0.25℃5）Vmax＜80%,△t2＜

△tmin，則流量太大，降低水泵轉速5%1）若th＞（tg+5）℃，再啟動一臺制冷機2）若相對制冷量rc＜1-1/N(N為臺數(shù))，則停掉運行時間最長的那臺制冷機5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制2.蓄冷模式V2、V3關閉，V1打開.制冷機出口水溫設定為制冰溫度。根據(jù)設計要求確定應啟動的制冷機及泵組P1臺數(shù)，觀察溫度測點T4，當T4下降速度加快，或達到其低限Tmin時說明蓄冰已滿，停止制冷機的運行。5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制3.同時蓄冷和供冷模式制冷機設定為制冰溫度，打開閥門V1，制冷機全部或部分投入運行，依據(jù)已定規(guī)律調節(jié)閥門V2，V3，控制冷水側出口溫度。此溫度的設定值可按照直接制冷模式的水溫控制邏輯確定。泵組P2的運行臺數(shù)和根據(jù)t3和t1之差，按照直接供冷模式的臺數(shù)控制邏輯確定。5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制

4.從蓄冰罐取冷的模式制冷機組P1停止。打開閥門V1，根據(jù)已定規(guī)律調整V2、V3以保證要求的冷凍水供水溫度。泵組P2的啟動臺數(shù)可根據(jù)t3-t1溫差按直接供冷模擬的邏輯確定。5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制5.制冷季和蓄冰罐聯(lián)合供冷模式P2的啟動臺數(shù)大于P1的啟動臺數(shù)。制冷機出口溫度的設定值為冷凍水供水溫度的設定值減去換熱器的傳熱溫差。打開閥門V2，關閉閥門V3，調整閥門V1，調節(jié)從蓄冰罐中的取冷量，從而調整了冷水供水溫度。泵組P2的啟動臺數(shù)可根據(jù)t3-t1溫差按直接供冷模擬的邏輯確定。5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制5.4.2冷水機組控制策略

1.制冷機組優(yōu)先（供冷）控制策略該控制策略工程上實現(xiàn)起來較為簡單，運行可靠，且不需要預測未來時間內(nèi)的空調負荷。但在全天空調負荷較小時，蓄冰設備的使用率較低，不能有效地減少峰值電力需求和降低用戶運行費用。

5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制

2.限定需求控制策略該控制策略具有一定的移峰能力，運行費用節(jié)省比較明顯。無空調負荷，低谷電價時制冷機滿負荷運轉制冰有空調負荷，非高峰電價時制冷機滿負荷運行，超出部分蓄冰設備承擔有空調負荷，高峰電價時制冷機在允許的低容量下運行，蓄冰設備承擔大部分。5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制

3.蓄冰設備優(yōu)先控制策略盡可能利用蓄冰設備融冰來承擔空調負荷；當蓄冰設備不能完全承擔空調負荷時，依靠制冷機組的運轉來承擔不足部分。該控制策略能最大限度地利用蓄冰設備。

但對于部分冰蓄冷空調系統(tǒng)中，蓄冰設備和制冷機組的容量都較小，有可能出現(xiàn)峰值空調負荷無法滿足的情況。5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制4.定比例控制制冷機和冰槽各自分別承擔各時刻一定比例的空調負荷。該策略比制冷機優(yōu)先更節(jié)省峰值負荷耗電，運行費用介于制冷機優(yōu)先控制和冰槽優(yōu)先控制之間。

但如果不能準確預測空調負荷，恰當?shù)卮_定日間供冷時制冷機所承擔的空調負荷比例，可能造成槽內(nèi)殘留余冰或蓄冰過早耗盡。5.4蓄能空調系統(tǒng)的控制5.預測控制其核心是準確預測次日逐時負荷，根據(jù)空調負荷分布制定制冷機運行與冰槽釋冷的最佳運行方案。日間供冷時，每隔半小時槽內(nèi)的余冰量與該時刻到供冷結束時所需的總冷量作一次比較，若槽內(nèi)所余冰量不夠，則起動制冷機補充供冷，則可以保證供冷峰期有足夠的冰，又可以在供冷結束時蓄冰量全部釋放。5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析5.5.1工程概況項目簡介：酒店項目，總建筑面積5萬㎡。系統(tǒng)配置：制冷站：2臺離心式冷水機組，3臺冷凍水泵，3臺冷卻水泵，2臺冷卻塔。鍋爐房：2臺熱水鍋爐，3臺鍋爐循環(huán)水泵，2臺板式換熱器，3臺熱水循環(huán)水泵。設計特點：強調高效節(jié)能，設備配置變頻調節(jié)功能，設計冷熱源群控系統(tǒng)實現(xiàn)智能控制和節(jié)能運行。制冷系統(tǒng)原理圖供暖系統(tǒng)原理圖5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析5.5.2系統(tǒng)設計方案1系統(tǒng)網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡結構圖：包括中央管理平臺、監(jiān)控臺、現(xiàn)場PLC控制柜等。數(shù)據(jù)傳輸：現(xiàn)場PLC采集數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)傳輸至網(wǎng)關，再上傳至中央管理服務器進行處理分析和存儲，服務器通過監(jiān)控臺展示數(shù)據(jù)，并發(fā)送最優(yōu)運行狀態(tài)點至現(xiàn)場PLC控制器，控制器根據(jù)實時數(shù)據(jù)計算設備控制信號并下發(fā)至執(zhí)行器。硬件組成：中央管理服務器、網(wǎng)關、PLC、傳感器、執(zhí)行機構等，預留設備接口以滿足后期擴容需求。系統(tǒng)群控網(wǎng)絡結構圖5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析2系統(tǒng)實現(xiàn)的監(jiān)控功能制冷站系統(tǒng)監(jiān)控：制冷機組：啟停、運行狀態(tài)、故障報警、手/自動狀態(tài)，水溫、水流開關狀態(tài)，壓縮機功率，電動閥控制及狀態(tài)反饋。冷凍水泵：啟?？刂?、運行狀態(tài)、故障報警、手/自動狀態(tài)，頻率給定及反饋，運行功率。冷卻水泵：同冷凍水泵。冷卻塔風機：風機開關控制、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、手/自動狀態(tài)，頻率給定及反饋，運行功率，進水閥控制及狀態(tài)反饋。冷卻水系統(tǒng)：供回水總管溫度，室外溫濕度。冷凍水系統(tǒng)：供回水總管溫度，總管水流量，分集水器壓差，旁通調節(jié)閥開度控制及反饋，冷熱水系統(tǒng)切換閥門控制及狀態(tài)反饋。5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析2系統(tǒng)實現(xiàn)的監(jiān)控功能鍋爐房系統(tǒng)監(jiān)控：鍋爐：水流開關狀態(tài)，電動開關閥控制及狀態(tài)反饋，內(nèi)部運作數(shù)據(jù)讀取。鍋爐循環(huán)水泵：啟停控制、運行狀態(tài)、故障報警、手/自動狀態(tài)，運行功率。熱水循環(huán)水泵：同鍋爐循環(huán)水泵。板式換熱器：一次側供水閥門開度控制及反饋，二次側供水溫度。熱水一次循環(huán)系統(tǒng)：供回水總管溫度。熱水二次循環(huán)系統(tǒng)：供回水總管溫度。5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析2系統(tǒng)實現(xiàn)的監(jiān)控功能能耗管理提供能耗分項計量功能，對各動力設備的能耗進行分項計量5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析3系統(tǒng)控制原理圖4系統(tǒng)群控功能制冷系統(tǒng)：遠程手/自動狀態(tài)切換：實現(xiàn)遠程手動或自動控制各設備的啟停、頻率調節(jié)、閥門控制等。根據(jù)冷量需求自動加減制冷機組：根據(jù)負載率實現(xiàn)啟停臺數(shù)的序列控制。時間表控制：按“遲開機早關機”原則控制啟停以節(jié)能。順序聯(lián)鎖啟動/停機：各設備按順序聯(lián)鎖啟動或停機，包含可調整的延遲時間功能。壓差控制：測量分集水器壓差，控制冷凍水泵頻率，維持要求壓差。溫差控制：測量冷卻水供回水溫差，控制冷卻水泵頻率，維持設定值。冷卻塔風機控制：測量冷卻水回水溫度，控制風機頻率和臺數(shù)，維持設定值。能耗監(jiān)測與報警：監(jiān)測功耗、累計運行時間，生成保養(yǎng)維修報告，具備故障報警功能。供熱系統(tǒng)：類似制冷系統(tǒng)的控制功能，包括遠程手/自動狀態(tài)切換、根據(jù)熱量需求自動加減鍋爐、時間表控制、順序聯(lián)鎖啟動/停機、壓差控制、供水溫度控制、能耗監(jiān)測與報警等。5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析5監(jiān)控點表5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析5.5.3系統(tǒng)控制策略1一鍵開關機策略制冷系統(tǒng)順序開機控制：按順序開啟相關閥門、冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵，最后啟動制冷機組，延時時間需考慮控制指令發(fā)出到執(zhí)行器接收及執(zhí)行的時間。制冷系統(tǒng)順序關機控制：按順序關閉制冷機組、冷卻塔風機、冷凍水泵和冷卻水泵、水閥，延時時間同樣需考慮設備停止運行的時間。5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析5.5.3系統(tǒng)控制策略2加減機控制策略加機判斷邏輯：檢測冷凍水總管供水溫度和運行機組的負載率，當供水溫度大于設定值一定值且平均負載率大于加機負載率默認值時，開始累計時間，滿足條件時加開一臺制冷機。減機判斷邏輯：檢測運行機組的負載率，當平均負載率小于減機負載率默認值且持續(xù)一定時間時，關閉一臺制冷機。5.5冷熱源系統(tǒng)群控設計案例分析5.5.3系統(tǒng)控制策略3冷凍水泵變流量控制策略控制原理：通過一次系統(tǒng)供回水干管壓差或分集水器壓差控制冷凍水泵運行頻率，以維持分集水器的壓差在設定值，實現(xiàn)節(jié)能運行。控制過程：當末端流量減少時，壓差增大，控制器減小冷凍水泵頻率；當末端流量增加時，壓差減小，控制器增大冷凍水泵頻率。當水泵頻率達到