一、工艺系统概况
本期为胜利电厂二期（2x300mw）机组抽汽为热源的集中供热项目，本工程分为一期工程，其供热面积为344.54x104m2，用户热负荷为238.57mw。本期换热站为16座。热力监控中心1座。热力监控中心采用监控及数据采集系统（scada）控制系统，首站采用程序控制系统，热力监控中心通过光纤和首站通讯。本文仅介绍热网首站的设计。
二、控制方式
首站控制系统采用可编程序控制器（plc）+crt的方式进行闭环控制和程序控制。首站控制系统采用自动调节、程控、远控及就地操作相结合的控制方式，程序控制设置分步、成组或单独操作等功能，还设置必要的步骤、时间和状态指示以及联锁和闭锁。控制系统对整个工艺系统进行集中监视、管理和自动调节、自动程序控制，并可通过操作员站实现远方手操对于电动门、电动调节阀、泵等设备，可通过plc进行程序控制，控制逻辑中提供必要的闭锁手段。
2.1首站主控方式：
根据热网监控中心提供的控制数据及要求为依据，首站采用阶段改变供水温度调节的供热方式。分阶段改变供水温度调节是指把整个供暖期室外温度的高低分为几个阶段，在每一阶段内保持供水温度不变，通过调节循环水量，以满足热负荷的需求，在每一阶段内根据室外温度的变化采用变频装置调节循环水泵转速对循环水量进行调节，且运行中以zui不利点压差信号修正，保证管网zui不利点的压差。
2.2首站控制要求
2.2.1循环水泵
首站选用5台循环水泵，4运1备，可要根据采暖负荷的高、低改变水泵运行台数，配2套变频控制装置。一台变频器并联三台泵，一台变频器并联两台泵，任一台泵可选择定速或变频运行。zui多两台泵同时变频运行。可以根据实际情况，通过变频控制对循环水流量进行设定，以达到省电的目的。
2.2.2补水泵
热网补水采用补水泵补给的控制方案，定压点设在热网首站的循环水泵供回水定压用旁路管上。补水点设在循环回水母管上。首站选用3台补水泵，2运1备，配3台变频控制器；选用1台事故补水泵。补水系统设zui小流量再循环。
安装在定压点处的压力传感器收到补水泵出口压力值后，反馈回变频控制柜，与给定压力比较后，控制变频调节器的电动机转速，使补水泵流量变化，维持定压。
补水泵启初期向系统充水或事故补水时可2台正常补水泵和事故补水泵同时运行，正常运行时一台或两台正常补水泵运行。
2.2.3除氧器
首站选用2台除氧器，系统正常补水时一台除氧器运行，启动初期向系统充水或事故补水时两台除氧器运行。
通过加热蒸汽压力调节阀实现除氧器运行压力的自动调节，并设压力高、低报警，当除氧器压力升高至时，应自动关闭压力调节阀前的电动闸阀。
2.2.4.换热器
根据循环水量和水温（供热量）的大小，可分别投运热网加热器当循环水泵均停运时，换热器对应的加热蒸汽电动阀、凝结水电动调节阀自动关闭。
2.2.5化学软化水加热器
化学软化水加热器共四台，两台运行，两台备用。疏水侧进出口压差高时，切换至另一台加热器。
2.2.6疏水泵
首站选用3台疏水泵，2运1备，配3台变频控制器。
2.2.6.1水泵启动前泵入口阀处于打开状态，泵出口电动阀处于打开。状态。
2.2.6.2当正在运行的泵因故突然停运时，备用泵自动启动。
2.2.6.3单台泵运行工况：与对应的疏水箱水位信号联锁，通过变频控制对疏水流量进行设定，以达到省电的目的。
2.2.6.4两台泵并联运行工况：与对应的疏水箱水位信号联锁，通过变频控制对疏水量进行设定，以达到省电的目的。
2.2.7疏水箱
2.2.7.1疏水箱低水位时关闭疏水泵。
2.2.7.2疏水箱设正常水位、高水位和低水位三种水位，疏水箱达到高水位时打开放水电动阀，放水至回收水池。
2.2.8回收水泵
回收水泵与回收水池水位联锁，回收水池达到高水位时，打开回收水泵；达低水位时关闭回收水泵。
2.2.9蒸汽调节阀（tcv）
根据循环水量或水温（外网要求供热量）的大小，调节蒸汽调节阀的开度，控制进入热网加热器的进汽量。
2.2.10排污过滤器
除污器进出口应设压差测量信号
2.2.11循环水管防超压保护
在首站循环水泵入口母管上设压力测量信号，当该压力高于设定值时，装在循环水泵入口母管至回收水池安全阀自动打开，当压力等于或低于设定值时，该阀自关闭。当压力等于或低于设定值时，该阀自动关闭。
2.2.12其它
2.2.12.1排污过滤器出口与循环泵入口之间装流量测量装置，首站出口母管设压力、温度测量装置，并在控制室显示。
2.2.12.2首站出口母管设压力、温度测量装置，并在控制室显示。
2.2.12.3首站化学补给水管及工业水补给水管上装流量测量装置，并在控制室显示。
2.2.12.4首站控制系统将热网监控系统传递来的抽汽供切投信号通过硬接线的方式传递给厂区deh。
三、控制系统配置
plc选用modiconquantum系列，系统双机热备远程i/o通讯网络冗条。
3.1首站与热网监控中心关系
本工程首站控制系统与热网监控中心控制系统是两个相互独立有关联的系统，二者通过光纤通讯网进行数据传输，首站控制系统将首站供回水压力、温度、供水流量、首站补水泵、首站循环水泵转速、运行状态等参数传递热网监控系统，同时热网监控系统将所需热负荷、供水温度、供水流量等传递给首站控制系统，指导首站控制系统的调节运行。
3.1.1热平衡关系
每年采暖前，由热网监控中心向首站发送设计热负荷、设计供回水温度和设计流量数据。在监控中心未得到当年供暖分类统计面积的情况下，监控中心向首站提供当年估算设计热负荷、估算设计供回水温度和估算设计流量数据，通过头几年平均气温与室内温度进行测算，修正上述数据，提供当年的分阶段恒供水温度供热各参数与气温关系表。首站出口供回水温度、相对热负荷、相对流量与室外温度的关系。
监控中心向首站发送关键信号有平均气温。
3.1.2水力平衡关系
一级管网规划58个热力站，其中35个热力站设增压泵，23个热力站设调节阀，集输南热力站为控制点。
热网监控中心将控制点集输南热力站的增压泵进出口压差（控制信号）、一级网供水管进口流量和二级网供回水平均温度信号传送给首站。主要由压差信号来控制首站循环水泵的转速及并联出口压力，保证控制点的增压泵工作在预定的压差范围内且二级网供回水平均温度与气温相适应。
每年，热网监控中心将控制点的增压泵进出口压差、二级网供水管进口流量和二级网供回水平均温度随平均气温的关系传送给首站。
3.1.3故障及临时传递信息
当管网对热负荷、供回水温度、供水流量有特殊要求时，由监控中心提前通知首站调整负荷、供水回温度、供水流量和循环水泵出口压力。
首站循环水泵全部停运前，首站先发出警告信号，通知监控中心将全部热力站增压泵停运，在获得热力全部增压泵停运的信息后方可全部关停首站循环水泵。
首站提供的流量、热量、压力、温度不能满足监控中心要求时，监控中心关停远处热力站后，并将此信息反馈给首站。
当热网投运或退出运行，热网监控中心应发来投运信号给热源监控系统。
3.1.4经济核算
首站将累积及瞬时供热量、累计及瞬时补水量、累计及瞬时耗电量传送给监控中心。
3.2首站与热网监控中心网络控制接口
3.2.1首站控制系统采用1套独立的双机热备的plc。首站控制系统操作员站与首站plc之间的通讯网络为冗余tcp/ip协议工业以太网，通讯速率100mbps。
3.2.2当数据通讯系统中出现某个差错时，系统能自动要求重发该数据，或由硬件告知软件，再由软件判别并采取相应的措施，如经过多次补救无效，系统自动采取安全措施，如切除故障设备，或切换至冗余的装置等。这样当网络故障时，这些数据能被暂时存储，待网络通讯恢复正常后，这些数据能自动被送往上层网络，就防止了网络故障时本车间运行数据的丢失。
采用如上控制方式和控制软硬件配置，装有crt和键盘的操作员站是首站控制系统的监视控制中心。运行监视具有数据采集、crt画面显示（包括模拟图、棒状图、趋势图、操作画面、报警画面及操作指导等）、参数处理。预限报警、制表打印等功能。组态软件具有良好的透明性和兼容性。
四、结束语
胜利电厂二期（2x300mw）热网首站于2003年11月投运，控制系统各方面运行优良，热网首站和监控中心的冗余通讯，组成高度自动化，和合理化进行热源调配。使整个胜利电厂二期（2x300mw）热网达到安全、经济运行良好的目的。