电锅炉采暖控制系统的研究

电锅炉采暖控制系统的研究

　近年来集中供热发展较快，以往的供热因受其它次能源的制约，基本上都是以煤作为燃料，随着石油天然气的开发国家的西气东送和电力供应的充足以及其他能源地热等的出现，使各种能源进入供热行业成为可能。但是，我国境容量已达极限，⑴2排放量位居世界第，其中暖通空调在我国温室气体排放中约占15，因此如何实现我国可持续发展，合理利用自然资源保护环境，成为供热行业需要面对的个重要问。

　　目前，我国已经有几个主要大城市采取措施，在城区限期取缔切燃煤锅炉。那下步我们到底应该采用什么样的热源形式来代替燃煤锅炉，做到既满足环保要求，又能节能经济。

　　2采暖系统方案的比较就目前而言，燃油锅炉较少，今后发展的主流产品将是电热锅炉和燃气锅炉，下面就电热锅炉和燃气锅炉作下比较2.1社会效益电热锅炉与燃气锅炉相比，更易全自动监控具有过温过压过流短路断水缺相等多种自动保护，实现了机电体化，设备简单，占地面积减少近半，可利用楼宇的地下室或楼顶空间而无需专门建造锅炉房。电热锅炉的效率可达9598，且无噪音和有害物质的排放，设计时无消防劳动卫生等特殊要求，具有明显的经济和社会效益。

　　特别指出，谈电热锅炉必谈蓄热和低谷用电，否则没有实际意义。因为热负荷高峰往往是电负荷高峰，而高峰负荷高峰电价和电网的低负荷率掩盖了电热锅炉的所有优点，对电力部门和用户都无吸引力，无蓄热的纯粹电热锅炉没有生命力和竞争力。采用了蓄热电锅炉后，低谷负荷和低谷用电量大大提高了，对电力系统削峰填谷，抑平负荷具有很大的作用。

　　蓄能电热锅炉主要是在电网低负荷时起动，产生的热量蓄存于蓄能水箱或水池中，平峰时给予少量补充，电网高峰时停运，而以蓄能装置供热。对电力部门而言提高了负荷率，对用户而言减少了电费支出，此时电热锅炉的所有优点都得以充分体现，这些都是燃气锅炉根本不可能达到的。2.1经济分析电热和燃气两种系统的经济比较，主要包括收穑日期2⑴105系统的次设备投资和运行费用，下面以1000，2北京地区1201供暖建筑作为条件进行比较说明类另1燃气锅炉全谷电运行谷电平电运行型号万元次辅助设备万元烟囱消声消防设备泵蓄热水箱1503泵阀蓄热水箱75以3泵阀门阀门软化水箱15门软化水箱47软化水箱25投安装费万元资总计运行费用万元从1中可以看到，利用低谷电供热，次投资比燃气的要贵，但运行费用很低，般运行3 5年即可回收成本。而且随着电力市场的开放，电力呈现供大于求的形势，电价也将逐步下调，峰谷电价将相差越来越大，如果能更充分地利用低谷电量，使用电锅炉将会带来更可观的经济效益。

　　3蓄热电锅炉采暖系统控制器的研究电锅炉采暖系统控制器的主要功能是根据测量到的供水温度和回水温度，通过改变投入加热器的数目和循环泵的流速，使供温和回温保持在要求的范围内，并尽可能充分地利用低谷电量，以达到最大的经济效益。并在异常故障过温过压过流短路断水缺相等的时候，具有自动保护功能。目前比较流行的控制器般采用微机控制。微机控制系统具有很多优点，例如许多的控制功能可以通过软件的方法实施，减少了硬件结构，使控制系统的故障率降低，提高了控制系统自身的可靠性；控制方式可以方便地修改，灵活性较大，控制的参数可方便地设置和修改，大大加快了装置的研究开发周期；实现精确的数字控制，消除了模拟电路易受温漂等带来的参数变化影响；采用微机进行全自动控制，可以实现无人值班。

　　但是目前的采暖控制器的控制策略还有些不足之处，主要有供温和回温的设置没有考虑昼夜温差的变化。在北方地区，天的温度变化可以达到十几度，如果采取单的供温和回温，有可能在温度最高时候，感觉太热，而在温度最低的时候，感觉太冷。

　　没有考虑周六周日和节假日的影响。采暖系统的用户很多是学校政府办公大楼，周六周日不上班，如果还是按照通常的控制策略，势必造成很大的资源浪费；由于采暖季节般在月次年4月，在这期间有两个长假期元旦和春节，显然这两个时段的控制策略也应该作出适当的调整。另外，夜晚般也是没有人的时候，按道理要适当切除部分加热器，但是晚上是低谷电价的时段，我们却希望能多利用低谷加热蓄能。

　　为了解决上述问，对控制策略作出了定3.1投切加热器控制策略加热器控制的依据是供水出口的采样温度丁供温，将它与微机设置的丁供温设置进行比较，为了减少环境气温变化的影响，了供温设置经过气温丁气丁供温设置=丁供温标准供，1气温丁气温标准丁供温标准标准供水温度；丁气温标准标准气温；1供供水温度的修正系统，大于零的常数；以上个参数是可以设置存储在微机系统里的，主要规定了在某个标准环境气温下的标准供水温度。当实际的气温大于标准气温的时候，供水温度适当减小；当实际的气温小于标准气温当丁供温丁供温设置时，切组加热器；当丁供温丁供温设置时，投组加热器；3.2循环流速控制策略循环流速控制的依据是回水的采样温度丁回温，将它与微机设置的丁回温设置进行比较，同样气温丁气的修正，修正公式为丁回温设置=丁回温标准回，1气温丁气温标准丁回温标准标准回水温度；丁气温标准标准气温；1回回水温度的修正系统，大于零的常数。

　　以上个参数也是可以设置存储在微机系统里的，主要规定了在某个标准环境气温下的标准回水温度。当实际的气温大于标准气温的时候，回水温度适当减小；当实际的气温小于标准气温的时候，回水温度适当增加。1化气温修正当丁回。丁回温设置时，减少循环泵流速；当丁回温丁回温设置时，提高循环泵流速；上述两种对供水温度和回水温度的修正，在微机控制器中通过软件很容易进行处理，这样基本消除了环境气温的影响，在保证正常供热的基础上达到最大的节能。

　　3.3实行两种运行状态正常运行状态和经济运行状态经济方案主要运行在周六周日和节假日，可以通过按键选择是否执行经济方案。在这段期间，由于供暖的大部分区域如学校机关办公大楼等没有人，再按照正常的供水温度和回水温度控制没有必要，这时候就执行经济方案，也可以叫作低温小循环。所谓低温小循环，就是将供水温度和循环流速保持在比较低的范围，这样既减少了资源的浪费，又可以在旦需要的情况下，马上转化到正常运行状态。上述经济方案的采用，对于微机控制系统来说，硬件方面只是多了个时钟芯片，成本增加不大，但在实际应用中却带来了很大的经济效益。

　　按照这些控制策略为核心，笔者为白银供电局电力电器厂设计研制了套电锅炉采暖系统控制器，已经投入运行了两个月，取得了定的经济效益。

　　结束语蓄热式电热锅炉运行方便，安全可靠，对大气环境没有任何污染，从经济角度看，优于燃气锅炉。随着我国各大城市和风景旅游区对环保要求境社区金融卫生环卫等部门选择供热方案时不同时段不同电价的措施，蓄热式电热锅炉必定能在与燃气燃煤锅炉的竞争中取胜。

　　王淮，赵惠中，毕长刚。供热方案的技术经济比较马达，黄鑫，王清勤，等。水蓄热电锅炉作为中小型空调系统热源的应用1.北京节能，2000，5.

　　贾振航。抓住机遇，大力推广电热锅炉北京节☆☆☆述评西部大开发与发展天然气汽车中国西部地区的开发与发展，已经关系到国家可持续发展和社会稳定的大局，同时，也为发展天然气汽车提供了难得的历史机遇。

　　之所以要发展天然气汽车，主要是基于石油资源短缺能源结构调整治理汽车尾气污染和培育新兴产业大原因。

　　即全球性石油资源匮乏，迫使人类寻找新的汽车燃料；调整能源结构，时代要求发展新型燃料汽车；减少大气污染，改善环境质量，人们期待清洁燃料汽车；加快天然气汽车推广步伐，培育新的经济增长点。

　　以西气东输为标志的西部大开发战略的实施，使西部资源与东部市场接轨紧紧抓住天然气工业和天然气汽车的发展，必定会对相关产业起到十分明显的带动作用，并形成个不小产业群和经济群，把资源优势变为经济优势。