一种热电联产节能控制平台的制作方法

1.本发明涉及供热系统技术领域，具体而言，涉及一种热电联产节能控制平台。


背景技术：

2.热电联产，即电厂锅炉产生的蒸汽驱动汽轮机的过程或之后的抽汽或排汽中的热量可以继续利用进行供热，这种既发电又供热的生产方式可以显著提高燃料利用率，是全球公认的节约能源、改善环境、增强城市基础设施功能的重要措施，提高供热质量、增加电力供应等具有良好的经济和社会效益，是实现循环经济的重要技术手段。随着经济建设的发展，对能源尤其是电力的需求逐渐加大，加之能源的综合利用和开发也呈现出大好形势，热电联产呈现出良好的发展前景。
3.电厂的主要职能是发电，供热只是余热利用。这就意味着电厂的发电量始终保持稳定，余热也是恒定的。而热负荷的热量需求确随着室外温度的变化而变。目前热电联产的最大载荷是根据用热地区最低设计温度下设计热负荷而定。这样一座热电联产电厂只能在供暖寒冷期其余热才能被充分利用，而在供暖初期和末期就会有许多热量被浪费，而实际中寒冷期只占整个供暖期的20—25％，解决热电联产热量调峰问题，会大大提高热量利用率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种热电联产节能控制平台，能够对热电厂输送来的热量进行计量并对输送的热量进行调节，能够根据热量需求统一调度热量的分配，并可对热源进行热能补偿，大大的提高了热电联产热量在供暖初期、末期及极寒天气时期的利用率，在保证各供暖区域供暖质量的前提下，扩大了热电联产的供热面积。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种热电联产节能控制平台，包括依次连接的热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统、处理器模块、无线传输模块和管理终端，热网平衡控制系统包括多个并联的平衡控制模块；热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统与无线传输模块均与处理器模块电连接，无线传输模块与管理终端无线连接。
7.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热源计量及控制系统包括汽水换热器、与汽水换热器一侧连通的热源供入管和冷凝水回水管以及与汽水换热器另一侧连通的第一热水供水主管和第一冷水回水主管，第一热水供水主管和第一冷水回水主管均与热源调峰控制系统连通；
8.热源供入管设有热量计和第一电动调节阀，第一电动调节阀位于热量计与汽水换热器之间；热量计和第一电动调节阀均与处理器模块电连接。
9.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热源供入管、冷凝水回水管、第一热水供水主管和第一冷水回水主管均设有第一压力变送器和第一温度变送器，第一压力变送器
和第一温度变送器均与处理器模块电连接。
10.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述第一热水供水主管设有第一循环水泵；还包括第一补水管和第一补水泵，第一补水泵的进水端与第一补水管连通，第一补水泵的出水端与第一冷水回水主管连通；第一补水泵、第一补水泵和第一循环水泵均与处理器模块电连接。
11.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热源调峰控制系统包括热源调峰组件、第二热水供水主管和第二冷水回水主管，第二热水供水主管的一端与第一热水供水主管连通，第二热水供水主管的另一端与热网平衡控制系统连通；第二冷水回水主管的一端与第一冷水回水主管连通，第二冷水回水主管的另一端与热网平衡控制系统连通；热源调峰组件与第二冷水回水主管连通。
12.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热源调峰组件包括热源补偿管以及依次设于热源补偿管的调峰热源、流量计、第二电动调节阀，热源补偿管与第二冷水回水主管并联；流量计与第二电动调节阀均与处理器模块电连接。
13.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述第二热水供水主管和第二冷水回水主管均设有第二压力变送器和第二温度变送器，第二压力变送器和第二温度变送器均与处理器模块电连接。
14.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热网平衡控制系统还包括第三热水供水主管和第三冷水回水主管；任一平衡控制模块包括板式换热器以及与板式换热器一侧连通的热源供入支管和冷凝水回水支管；第三热水供水主管分别连通第二热水供水主管和热源供入支管，第三冷水回水主管分别连通第二冷水回水主管与冷凝水回水支管；板式换热器另一侧连通有热水供水支管和冷水回水支管。
15.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述冷凝水回水支管并联有调节管，调节管设有调节水泵；热源供入支管、冷凝水回水支管、热水供水支管和冷水回水支管均设有第三压力变送器和第三温度变送器，第三压力变送器和第三温度变送器均与处理器模块电连接。
16.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热水供水支管设有第二循环水泵，还包括第二补水管和第二补水泵，第二补水泵的进水端与第二补水管连通，第二补水泵的出水端与冷水回水支管连通；第二补水泵、第二补水泵和第二循环水泵均与处理器模块电连接。
17.相对于现有技术，本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
18.本发明实施例提供一种热电联产节能控制平台，包括依次连接的热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统、处理器模块、无线传输模块和管理终端，热网平衡控制系统包括多个并联的平衡控制模块；热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统与无线传输模块均与处理器模块电连接，无线传输模块与管理终端无线连接。
19.实际使用时，热源计量及控制系统连通热电厂的热源输入管道，各个平衡控制模块分别安装于供暖区以给供暖区供暖；热源计量及控制系统对热电厂输入的热量进行计量并上传到处理器模块，相关数据通过无线传输模块传输到管理终端，此时相关人员可通过管理终端以控制各个系统的工作。比如控制热源调峰控制系统调节热能的输送峰值，通过热网平衡控制系统控制各个供暖区供暖平衡，如此能够对热电厂输送来的热源进行计量并
对热源进行调节，能够进行热能的补偿，大大的提高了热量利用的灵活性，能够统一调度热源的分配，便于平衡各个供暖区的热能供应。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本发明实施例提供的节能控制平台原理的结构示意图；
22.图2为本发明实施例提供的热源计量及控制系统原理的结构示意图；
23.图3为本发明实施例提供的热源调峰控制系统原理的结构示意图；
24.图4为本发明实施例提供的单个平衡控制模块原理的结构示意图。
25.图标：1-汽水换热器；2-热源供入管；3-冷凝水回水管；4-第一热水供水主管；5-第一冷水回水主管；6-热量计；7-第一电动调节阀；8-第一压力变送器；9-第一温度变送器；10-第一循环水泵；11-第一补水泵；12-第一补水管；13-第二热水供水主管；14-第二冷水回水主管；15-热源补偿管；16-调峰热源；17-流量计；18-第二电动调节阀；19-第二压力变送器；20-第二温度变送器；21-第三热水供水主管；22-第三冷水回水主管；23-热源供入支管；24-冷凝水回水支管；25-板式换热器；26-热水供水支管；27-冷水回水支管；28-调节管；29-调节水泵；30-第三电动调节阀；31-第三压力变送器；32-第三温度变送器；33-第二循环水泵；34-第二补水泵；35-第二补水管；36-供暖区。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或者竖直，而是可
以稍微的倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对于“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.实施例
33.请参照图1-图4，本实施例提供一种热电联产节能控制平台，包括依次连接的热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统、处理器模块、无线传输模块和管理终端，热网平衡控制系统包括多个并联的平衡控制模块；热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统与无线传输模块均与处理器模块电连接，无线传输模块与管理终端无线连接。
34.实际使用时，热源计量及控制系统连通热电厂的热源输入管道，各个平衡控制模块分别安装于供暖区36以给供暖区36供暖；热源计量及控制系统对热电厂输入的热量进行计量并上传到处理器模块，相关数据通过无线传输模块传输到管理终端，此时相关人员可通过管理终端以控制各个系统的工作。比如控制热源调峰控制系统调节热能的输送峰值，通过热网平衡控制系统控制各个供暖区36供暖平衡，如此能够对热电厂输送来的热源进行计量并对热源进行调节，能够进行热能的补偿，大大的提高了热量利用的灵活性，能够统一调度热源的分配，便于平衡各个供暖区36的热能供应。
35.可选地，本实施例的处理器模块可采用现有的plc集中控制柜。本实施例的无线传输模块可采用网络服务器，比如通过服务商的宽带网络或无线4g、5g网络进行数据传输。本实施例的管理终端可采用电脑、手机等，可设置远程监管站、工程师站、操作员站等，各站位通过电脑进行数据的接收和命令的发送。
36.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述热源计量及控制系统包括汽水换热器1、与汽水换热器1一侧连通的热源供入管2和冷凝水回水管3以及与汽水换热器1另一侧连通的第一热水供水主管4和第一冷水回水主管5，第一热水供水主管4和第一冷水回水主管5均与热源调峰控制系统连通；
37.热源供入管2设有热量计6和第一电动调节阀7，第一电动调节阀7位于热量计6与汽水换热器1之间；热量计6和第一电动调节阀7均与处理器模块电连接。
38.实际安装时，热源供入管2连通热电厂以使热电厂的蒸汽、热水等热源供入，如此热源从热源供入管2进入汽水换热器1换热后，汽水换热器1将热源供入管2的热量转换到第一热水供水主管4中去，第一热水供水主管4中的水被加热并输送到热源调峰控制系统，热源从热源供入管2进入汽水换热器1换热后，冷凝水从汽水换热器1流入冷凝水回水管3中排走即可。
39.由于热源供入管2设有热量计6和第一电动调节阀7，如此可通过热量计6对热源供入管2供给的热量进行一个统计并传输到处理器模块，处理器模块可控制第一电动调节阀7的开度不同以调节热源供入管2供给的热量流量，如此能够对热电厂输送来的热源进行计量并对热源进行调节，提高热电联产的效率和效益。
40.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述热源供入管2、冷凝水回水管3、第一热水供水主管4和第一冷水回水主管5均设有第一压力变送器8和第一温度变送器9，第一压力变送器8和第一温度变送器9均与处理器模块电连接。如此可通过第一压力变送器8监测对应管道的压力并将数据上传至处理器模块，通过第一温度变送器9监测对应管道的温度并将数据上传至处理器模块，如此便于后续数据的分析和处理。
41.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述第一热水供水主管4设有第一循环水泵10；还包括第一补水管12和第一补水泵11，第一补水泵11的进水端与第一补水管12连通，第一补水泵11的出水端与第一冷水回水主管5连通；第一补水泵11、第一补水泵11和第一循环水泵10均与处理器模块电连接。
42.通过设置第一循环水泵10，如此可通过处理器模块调节第一循环水泵10工作以调节第一热水供水主管4的供水流量。比如当第一热水供水主管4温度较低时，启动第一循环水泵10加速水的流动，以提高温度的传输量。
43.通过设置第一补水管12和第一补水泵11，使用时可将第一补水管12连通补水箱，由于在热水流经供暖地方后，在水流过程中难免会存在水的损耗，此时第一冷水回水主管5中的水流量会降低，如此可通过第一补水泵11工作将水补入第一冷水回水主管5中即可。
44.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述热源调峰控制系统包括热源调峰组件、第二热水供水主管13和第二冷水回水主管14，第二热水供水主管13的一端与第一热水供水主管4连通，第二热水供水主管13的另一端与热网平衡控制系统连通；第二冷水回水主管14的一端与第一冷水回水主管5连通，第二冷水回水主管14的另一端与热网平衡控制系统连通；热源调峰组件与第二冷水回水主管14连通。
45.本发明通过设置热源调峰组件，当热能需求量增加时，通过热源调峰组件增加热能进入第二冷水回水主管14中即可，此时增加了进入汽水换热器1中水的热量，进而提高了从汽水换热器1中流入第一热水供水主管4和第二热水供水主管13中水的热量，如此通过增加热源调峰组件作为热能的补偿，大大的提高了热量利用的灵活性，更充分的利用了余热，更好的提高了供暖的质量。
46.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述热源调峰组件包括热源补偿管15以及依次设于热源补偿管15的调峰热源16、流量计17、第二电动调节阀18，热源补偿管15与第二冷水回水主管14并联；流量计17与第二电动调节阀18均与处理器模块电连接。
47.如此可通过调峰热源16产生热能并对热源补偿管15中的水进行加热，加热后的水流入第二冷水回水主管14中，如此便于热能的补偿。可选地，本实施例的调峰热源16可采用燃气锅炉或电锅炉。
48.通过设置流量计17和第二电动调节阀18，如此可通过流量计17监测热源补偿管15的流量并上传数据到处理器模块，如此可通过处理器模块控制第二电动调节阀18的开度以实时调整热源补偿管15的流量，操作简单。
49.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述第二热水供水主管13和第二冷水回水主管14均设有第二压力变送器19和第二温度变送器20，第二压力变送器19和第二温度变送器20均与处理器模块电连接。如此可通过第二压力变送器19监测对应管道的压力并将数据上传至处理器模块，通过第二温度变送器20监测对应管道的温度并将数据上传至处理器模块，如此便于后续数据的分析和处理。
50.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述热网平衡控制系统还包括第三热水供水主管21和第三冷水回水主管22；任一平衡控制模块包括板式换热器25以及与板式换热器25一侧连通的热源供入支管23和冷凝水回水支管24；第三热水供水主管21分别连通第二热水供水主管13和热源供入支管23，第三冷水回水主管22分别连通第二冷水回水主管14与冷凝水回水支管24；板式换热器25另一侧连通有热水供水支管26和冷水回水支管27。
51.实际使用时，第三热水供水主管21中流入热水，热水供水支管26和冷水回水支管27供暖区36，热水通过第三热水供水主管21流到各个平衡控制模块的热源供入支管23中，然后流入板式换热器25中进行换热，将热源供入支管23中的热水热量转换到热水供水支管26中，然后热水通过热水供水支管26输送到供暖区36进行供热，供热后冷水从冷水回水支管27回流入板式换热器25中完成循环。
52.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述冷凝水回水支管24并联有调节管28，调节管28设有调节水泵29；热源供入支管23、冷凝水回水支管24、热水供水支管26和冷水回水支管27均设有第三压力变送器31和第三温度变送器32，第三压力变送器31和第三温度变送器32均与处理器模块电连接。
53.如此可通过调节水泵29控制调节管28的水流量，进而控制冷凝水回水支管24中的水流量，如此便于对热源的进行调节分配。可选地，本实施例的调节水泵29也可换成第三电动调节阀30。
54.如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，上述热水供水支管26设有第二循环水泵33，还包括第二补水管35和第二补水泵34，第二补水泵34的进水端与第二补水管35连通，第二补水泵34的出水端与冷水回水支管27连通；第二补水泵34、第二补水泵34和第二循环水泵33均与处理器模块电连接。
55.通过设置第二循环水泵33，如此可根据热水供水支管26的温度情况，通过处理器模块调节第二循环水泵33工作以调节热水供水支管26的供水流量。比如当热水供水支管26的温度较低时，启动第二循环水泵33加速水的流动，以提高温度的传输量。
56.使用时可将第二补水管35连通补水箱，由于在热水流经供暖地方后，在水流过程中难免会存在水的损耗，此时冷水回水支管27中的水流量会降低，如此可通过第二补水泵34工作将水补入冷水回水支管27中即可。
57.综上，本发明的实施例提供一种热电联产节能控制平台，包括依次连接的热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统、处理器模块、无线传输模块和管理终端，热网平衡控制系统包括多个并联的平衡控制模块；热源计量及控制系统、热源调峰控制系统、热网平衡控制系统与无线传输模块均与处理器模块电连接，无线传输模块与管理终端无线连接。
58.实际使用时，热源计量及控制系统连通热电厂的热源输入管道，各个平衡控制模块分别安装于供暖区36以给供暖区36供暖；热源计量及控制系统对热电厂输入的热量进行计量并上传到处理器模块，相关数据通过无线传输模块传输到管理终端，此时相关人员可通过管理终端以控制各个系统的工作。比如控制热源调峰控制系统调节热能的输送峰值，通过热网平衡控制系统控制各个供暖区36供暖平衡，如此能够对热电厂输送来的热源进行计量并对热源进行调节，能够进行热能的补偿，大大的提高了热量利用的灵活性，能够统一调度热源的分配，便于平衡各个供暖区36的热能供应。
59.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。
60.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。