天然气分布式能源集成联动控制系统
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完成单位:陕西燃气集团新能源发展股份有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
晁海亮、张 轶、闫 明、陈 峰、孟 华、刘 旸、李宏岸、马瑞池
项目概况
本系统是分布式能源系统智能集成平台开发及业务应用系统构建项目结合西安威斯汀酒店分布式能源项目的实践探索,主要工作内容是对西安威斯汀酒店供能系统进行改造,以实现西安威斯汀酒店能源系统的智能集成联动控制。主要包括控制自控系统框架改造、冷站控制系统改造、冷却塔控制系统改造、热水锅炉控制系统改造、冷热工艺管道改造以及能源站自控系统改造等。
具体内容如下:
1.对制冷机组控制系统改造,将启停及运行状态信号接入能源站控制系统,实现远程监控。
威斯汀酒店BA系统覆盖整个酒店区域,除供能机组外,还包括空调、新风、照明等,功能复杂。此次改造避免酒店其他功能受到影响,同时考虑供能设备集成联动,分别在制冷机房、锅炉房、冷却塔控制机房内新建能源站控制系统分布式远程I/O站,将原酒店BA系统内的冷站系统、冷却塔系统、热水锅炉系统等设备控制功能迁移至分布式能源站系统内。
2.增加冷却水泵和循环水泵运行连锁保护逻辑,确保制冷机组安全运行。
威斯汀酒店BA系统中冷站系统包括制冷机组,冷却水泵,冷冻水泵,电动阀,调节阀,温度测点,压力测点,流量测点,机组及变频参数通过MODBUS通讯,同时制冷机组新增远程监控。
3.过度季低负荷期通过控制逻辑编程自动切换冷却水管及冷冻水管电动阀,实现冷冻水通过闭式冷却塔进行散热制冷,当闭式冷却塔满足不了制冷负荷,再切换电动阀柄投入制冷机组制冷。冷却塔系统包括电动阀,冷却风机。
4.实现根据负荷需求自动调整制冷机组的运行情况,保证低负荷先启动螺杆机组,随着负荷升高切换离心机组,当达到峰值时,离心机组和螺杆机组同时启动。
5.增加锅炉本体电动阀远程控制,锅炉启停远程控制,以及辅机设备启停控制。
将锅炉启动转换开关与锅炉远程启动串联,同时增加远程启动指示灯。当锅炉投入使用,仅需将原启动开关切换至启动位,此时锅炉将根据远控信号启停。通过能源站控制系统实现锅炉根据负荷需求按需运行。锅炉系统包括换热站内的电动阀,调节阀,温度测点,压力测点,流量测点的改造。
6.对工艺管道进行增加阀门和旁通管等方式进行改造,使能源站系统与酒店系统的水混合,避免了温差过大产生波动。同时为准确计量供能热量,分别在冷热管道加装计量表。
7.7~23时,优先使用发电机和溴化锂机组的余热利用进行制冷或供热。制冷机组和锅炉作为供能补充设备运行,满足负荷要求。
23~次日7时,发电机停止运行,制冷机组和锅炉作为主要的设备进行制冷和供热。
本系统改造采用全新专业监控组态软件对组态重新构建,该软件操作简单,二次开发易上手,后期易维护。同时根据通讯协议的开放性,组态软件可将不同厂家设备重组在一起,同时监控运行参数。实现峰平谷不同负荷下智能切换制冷机组及闭式冷却塔。实现溴化锂机组和制冷机组在不同冷负荷下的动态切换。实现发电机和锅炉系统在不同热负荷下的动态切换。
收益预期分析
1.人工费用通过《天然气分布式能源集成联动控制系统研发项目》及威斯汀酒店示范项目的开展实施,直接减少威斯汀酒店运行维护人员3人,按照8万元/人·年标准测算,每年预期节省运维人工成本约24万元。
2.运维费用通过对威斯汀酒店项目各种不同的状况下调节各个系统的出力分配,实现整个酒店能源站系统始终运行在最优状态,实现能源的最优化利用,达到节能减排的效果,实现能源站天然气消耗量节省约3%,每年预期节约能源费用约6万元。
3.预期推广效益
通过《天然气分布式能源集成联动控制系统研发项目》取得的技术经验成果,可在公司其他的楼宇式分布式能源项目运维管理中实施推广应用,与威斯汀酒店项目同等规模的能源站项目预期每年节省约30万元运维费用。