淺析一種供熱系統燃煤鍋爐風機電量計量系統測試與應用

文/ 張海巖 大慶油田礦區服務事業部 黑龍江大慶 163453

淺析一種供熱系統燃煤鍋爐風機電量計量系統測試與應用

文/ 張海巖 大慶油田礦區服務事業部 黑龍江大慶 163453

本文結合實際應用,對供熱系統燃煤鍋爐房的風機電計量系統進行了論述,對突進供熱系統進行管理有促進意義。

供熱系統；燃煤鍋爐；風機電量計量

大慶油田礦區事業部現有8座大型燃煤鍋爐房，燃煤鍋爐房作為供熱系統的主熱源耗電量較大，鍋爐的鼓風機和引風機功率在100KW以上，為主要耗電設備，長期以來，燃煤鍋爐房未實現對每臺鍋爐鼓風機和引風機的單獨用電計量，針對這一現象，通過對單臺鍋爐電計量系統進行改造，在每臺鍋爐的鼓風機和引風機系統加裝電計量裝置，能夠準確的掌握單臺鍋爐的用電狀況，檢測鍋爐的運行調節狀況，提高節能管理水平。

一、電計量系統應用改造內容

針對原有各個鍋爐房現有設備電器控制系統均是獨立控制，利用原有配電柜，將計量設備安裝在配電柜上，首先為每臺設備安裝三塊電流互感器，再安裝一塊三相電子電能表（遠傳功能），并對儀表進行效驗，進而實現對單臺設備的用電計量，用電量采集系統，通過無線通訊方式，由數據采集模塊采集數據，通過無線信號發射和接收，監控中心統一管理電量信息，實現集中存儲、統一管理。

系統采用基于無線通信的電計量遠程采集一體化解決方案，整個系統由多功能電表、前端數據采集器、無線通信信道、管理計算機、監控軟件等構成。

數據采集由前端數據采集模塊完成，通過RS485總線下接多塊多功能電能表，采集上來的數據可以進行本地存儲，最多可存儲20天的數據。數據采集模塊采集電能表中的各項輸出數據（包括分時電量、瞬時量、需量、失壓斷相量等），將其在存儲區中保存一定時間，并隨時接受主站命令將數據打包上傳。管理計算機采用一般PC機，通過ZIGBEE無線通信網絡與數據采集模塊進行通信。管理計算機對采集模塊回傳的傳數據進行相應處理后，通過監控軟件存入數據庫中，供其它子系統查詢計算。監控軟件主要實現各鍋爐房中電計量數據的讀取、存儲、報表生成、班組核算、趨勢顯示、對比分析等數據處理功能，為管理部門進行生產運行管理、班組考核等提供數據支持。

二、電表系統技術方案

1.電表選型

本系統采用安科瑞多功能電子表進行數據采集，該儀表是三相四線

2.電流互感器及與電表的接線圖

改造采用的電表為三相四線型多功能電表。

3.電表箱安裝

（1）鍋爐房鼓、引風機回路電計量電表統一裝在表箱內，根據配電間的實際情況安裝在合適位置上。

（2）安裝的電流互感器為開口式電流互感器，不需要拆下柜內原有的電纜或銅排，只需把開口式電流互感器安裝在鼓、引風機回路的電纜上，互感器接線順電纜溝或線槽連至表箱。

4.數據采集系統方案

數據采集系統采用前端數據采集模塊（本地存儲）+RDTU的解決方案，即通過前端數據采集模塊經由485網絡來采集現場的各電計量表的數據，并可以實現數據的存儲。同時當管理計算機上的監控軟件需要收集電表的歷史數據時，則通過RDTU模塊（ZIGBEE）將存儲在本地的計量數據信息通過ZIGBEE信道上傳到管理計算機上的數據庫中。前端數據采集模塊采用沈陽凱盛公司的DC485M 20D，RDTU模塊沈陽凱盛公司自行研發的SZ-02系列ZIGBEE模塊。

1）電量采集

電量采集采用485通信網絡，因此每個電量采集子系統可最多采集32塊智能電表的數據或其他具有485通信接口的智能儀表數據。采用DC485M 20D前端數據采集模塊作為485網絡的系統主機，按照系統要求定時的發出指令（符合MODBUS標準協議）給各計量電表（從機節點），電表收到數據指令后回傳DC485M 20D主機要求的電量數據及電量數據的采集時間信息，DC485M 20D主機收到后首先將接收到的數據進行本地存儲，形成相關的數據記錄。當DC485M 20D主機通過ZIGBEE無線信道收到管理計算機的數據要求后，將相應時段的電量數據記錄通過RDTU-SZ02上傳至管理計算機，而后監控軟件將收到的數據記錄存儲到相應的數據庫當中，同時根據數據記錄完成數據處理、數據融合與分析的功能，形成各種報表、統計圖表等。

2）數據通信方式

首先，數據采集模塊定時把電表的數據采集上來，因電量數據量不大通過ZIGBEE模塊把數據傳送到無線通信兩絡中。管理計算機采用COM口連接ZIGBEE主節節點模塊。監控中心的查詢命令和控制命令也可以通過無線方式發送到從機ZIGBEE模塊，然后傳送到各個儀表，對它們進行數據采集等操作。數據采集子系統采用最為普遍的485網絡進行數據傳輸，因此未來仍然可以進行系統的擴展，以便于采集現場的任何具有485總線的智能儀表。

5.監控軟件方案

系統控軟件使用C/S 模式。主要包括系統界面的開發與設計，報表的生成，數據庫的設計與建立。因此采用M icrosoft Visual Stud io 2005作為開發工具，以VB.NET語言做為核心開發語言。為了使最后的程序能夠實現“傻瓜”式智能化的啟動，而像SQL Server 2000等數據庫基本都需要安裝服務器的運行環境，因此本系統采用Access數據庫。本監控軟件系統的主要功能模塊包括：用戶管理模塊、設備管理模塊、系統資源配置模塊、通信模塊、綜合查詢模塊、報表生成模塊以及系統維護模塊。

三、成果應用情況

1.應用范圍及數量

燃煤鍋爐風機電量計量系統在礦區事業部8座燃煤鍋爐房的31臺鍋爐上運行，系統應用后，能夠實現電量的遠程監控，通過鍋爐房的監控主機，可以隨時查看單位鍋爐鼓風機、引風機系統的耗電情況，同時能夠進行數據的統計和分析。

2.應用效果及效益

通過燃煤鍋爐的電計量系統改造，能夠實現對單臺鍋爐主要耗電設備鼓風機和引風機的單獨計量，掌握設備的運行狀態，對單臺爐運行調節狀況進行有效的監測，為班組核算考核提供科學依據。年可以節約用電20萬千瓦時，節約資金12萬元，同時可以及時發現設備故障，減少停爐等經濟損失。

[1]穆習.電能計量裝置接線檢查實用指南.遼寧科學技術出版社,2008年6月.