集中供热中热源厂电气控制方式的设计应用

田再强

（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津300074）

1 热源厂电气控制管理方面的现状分析

1.1 电气材料设备质量有待提高

在整个供热系统中，热源厂电气材料和设备的质量对系统的运行有直接的影响，进而影响供热效果。现阶段，我国电气材料设备在质量方面还存在一些问题，例如，电气材料市场缺乏科学的监督管理体系，使市场中流入一些不合格的材料，由于材料采购市场的混乱，导致采购人员在材料方面难以作出正确的选择。另外，在供热系统施工前，未对电气设备进行试运行，使质量水平不高的电气设备应用到系统中，在一定程度上影响了系统的工作效率。总之，电气材料设备的质量不高，将直接影响供热系统的建设和作用的发挥。

1.2 人员综合素质有待提高

人员作为供热系统控制的主体，其素质也会对系统运行造成较大的影响，尤其是技术人员。通常技术人员参与系统控制的全过程，并分析各个子系统的运行情况，通过对实际情况的掌握和对数据信息的分析，采取有效措施保障技术操作的准确性。然而在电气控制技术不断革新的背景下，部分技术人员对新的电气控制技术缺少了解和掌握，使自身的技术能力和业务水平难以适应现代技术发展的需求。

2 集中供热中热源厂电气控制方式的设计和应用

2.1 水系统

在热源厂中，水系统主要由4部分组成：循环水泵、除氧水泵、补水泵、原水加压泵。具体来说，循环水泵通常由变频器进行控制，不同的电压采用的变频器不同，一般450kW以下采用0.4kV变频器，450kW以上采用10kV高压变频器控制。该水泵由运行和备用循环泵组成，其中，备用循环泵可代替故障的运行循环泵继续运行；除氧水泵也由变频器控制，其组成包括运行和备用除氧泵，如果运行除氧泵发生故障，备用除氧泵则被投入使用；补水泵由自控专业远传压力信号控制，信号的强弱影响着补水泵的效率，通常会准备2台补水泵，当信号较弱或出现故障时，可同时启用2台补水泵保障系统的正常运行；原水加压泵由液位控制器控制，在实际的系统中，同时存在2台原水加压泵发生故障，如果1台发生故障，另1台则会自动投入运行。

2.2 锅炉系统

锅炉系统主要包括锅炉引风机、炉排电机、鼓风机、分层给煤电机4部分，并且这些组成部分也是在变频器的作用下对锅炉系统进行控制。其中，引风机不同的功率对应不同的变频器，功率低于450kW时，应采用0.4kV变频器，如果功率在450kW以上，应采用10kV高压变频器；其余3个组成部分均通过0.4kV变频器进行控制。锅炉系统的控制具有连锁性，因此，需要严格按照启动顺序进行设备启动，该启动顺序为：启动循环水泵—启动锅炉引风机—启动锅炉鼓风机—锅炉炉排电机—锅炉分层给煤电机。如果需要停止，则应按照相反的次序进行。

2.3 输煤系统

在热源厂中，输煤系统主要包括4部分：永磁分选机、上煤斜皮带机、上煤平皮带机、上煤给煤机。在实际系统运行中，上煤过程并不具有全天性和连续性特点，而是在每天的某段时间内完成，且速度较快，因此，上煤系统可通过直接启动所有电机进行。该方式不仅能使锅炉上煤快速完成，而且在一定程度上节约了建设成本。与锅炉系统一样，上煤系统应采用连锁控制，其启动顺序为：启动永磁分选机—启动上煤平皮带机—上煤斜皮带机—上煤给煤机。如果需要停止，则应按照相反的次序进行。随着热源厂的建设规模逐渐变大，相应的上煤平廊和上煤斜廊也在逐渐加长，为了避免出现皮带跑偏等情况发生，需要采取一定的措施，即设置紧急拉绳开关、皮带跑偏开关等。

2.4 除渣系统

除渣系统主要由水平板链除渣机、斜链除渣机、渣斗鄂式阀门3部分组成。与其他系统相同，连锁控制同样应用在除渣系统，相应的启动顺序为：启动斜链除渣机—启动水平板链除渣机，而渣斗鄂式阀门不参与连锁控制。若要停止，按照相反顺序进行操作。由于在整个供热期中，该系统需要连续运行，因此，为了保障该系统的工作效率，应采用适宜的变频器控制，从而达到除渣的效果。同时，还要设置调速开关，从而为除渣机运行速度提供保障。

2.5 集中控制

集中控制是指在集中控制室内，对各个系统的全部电机进行集中控制。具体来说，通常会在热源厂设置集中控制室，在该控制室内实行集中连锁控制，即对水系统、锅炉系统、除渣系统的所有电机进行集中控制[1]。集中控制主要包括2种控制方式：一种是电气连锁实现集中控制；另一种是采用DCS计算机控制。前者主要应用在中、小型热源厂；后者常被大型或部分中型热源厂采用。另外，还需要结合热源厂投入运行的实际情况，选择适宜的控制方式，如果热源厂全部投入运行，则需要采用DCS计算机控制，最终实现集中控制的目的；如果当年热源厂分批投入运行，则采用两种控制相结合，先进行电气连锁实现集中控制，当全部投入运行后，再通过DCS计算机控制达到集中控制的目的。

3 电缆敷设方式的设计应用

近年来，热源厂建设规模逐渐扩大，需要的热力系统管道也随之增多、变粗，在一定程度上增加了电缆敷设的难度。为了保障各个系统的正常运行，可采取以下电缆敷设方式：（1）水系统方面，宜采用电缆沿电缆沟敷设，避免电缆与水管道的冲突，降低施工、运行、维护等方面的难度；（2）锅炉系统方面，宜采用电缆沿电缆桥架敷设方式，因为锅炉间管道较少，沿电缆桥架敷设方式不会受到太多干扰；（3）输煤系统和除渣系统方面，宜采用电缆沿电缆桥架敷设方式，进行上煤廊和除渣廊的相关电缆敷设。

4 结语

综上所述，在供热区域规划热负荷逐渐增大的背景下，要提供更多、更稳定的热量，需要对热源厂进行电气控制方式的设计和应用。通过对热源厂各个系统的优化设计、集中控制的研究和电缆敷设的研究，希望实现热源厂电气系统的控制，提高热源厂各系统运行效率的同时，保障运行的安全。