STEC2000控制器在燃气锅炉节能中的应用
【摘要】随着工业控制的进步，各种工业控制的进步真是日新月异，工业系统的改进是必然的，当然锅炉房的节能改造也不例外，本文将具体的阐述锅炉房节能的解决方案。
【关键字】节能、自动化、人机界面、数据采集监控
现在的燃油燃气锅炉都是利用温度控制器进行控制的，锅炉燃烧时，都是按照温度控制器设置的锅炉出水温度上限值和下限温度进行工作的。当锅炉出水温度上升到上限温度值时，改成小火燃烧，当锅炉出水温度下降到下降温度值时，启动大火燃烧。锅炉如此往复的工作使室内的暖气片源源不断的散发出热量，使室内达到温度要求。这种运行方式虽然能够满足供暖温度的需要，但是运行中的耗气（耗油）量是一个不可忽视的问题，现以中国林业科学院的供暖系统为例，中国林业科学院的供暖面积是大概为12万平方米，用得是4个6吨燃气锅炉为例，去年整个采暖季度每个月的平均耗气量为36.1万立方天然气，每立方天然气按1.8元计算，每月的天然气费用为65万元，如此之高的燃料费用给锅炉用户带来很大的经济负担，为此，不少用户就采取人为停炉的办法来减少燃料的消耗量，这样做燃料虽然节省了，但温度却不能够保障了。但是今年用我们的那套节能系统后，就大大不同了，与去年相比，今年系统才用两个月就平均每月省下了25.1万立方的天燃气，同样按每立方天燃气1.8元计算，则每月可以省下多达20万元的燃气费。而且全自动运行。省了很多不必要的麻烦了。所以锅炉节能系统有一定的可行性的。我们的节能系统主要由STEC2000智能型控制器和一些管道上的变送器来组成的。其中STEC2000智能型控制器是由北京硕人时代科技有限公司自行独立研制生产的面向集中供热自动监控系统的控制器，采用32位CPU，16M内存，16M电子盘，运行主频66MHZ。基于嵌入式实时Linux操作系统，模块化结构设计，如同一台功能强大的工业计算机，支持各种通讯方式。STEC2000智能型控制器主要是由部分的模拟输入、输出，及数字输入、输出自由组合面成。可以完成数据采集，及控制的功能，可用于大型的热力站，也可用于一般的锅炉房节能监控。
一般的小型锅炉房供暖的主要对象是针对一个小区、或者是一个小型机构、或者说是一个公司以及一个政府机构中的供暖，而我们的节能系统在这些锅炉房中都适用。下面我提供几种锅炉房节能的具体解决方案。
方案一：通过室外温度来控制阀门的开度，从而达到控制锅炉的大、小火。从而减少了燃气的消耗，同时也不必要的手工来频繁启停锅炉了。如上图所示，这就是一般的锅炉供暖系统图，锅炉的一次出水后经过板换后再供给用户，也可以是不经过板换直接供给用户。不管它是经不经过板换，我们都可以在系统的锅炉一次供、回水之间加一个电动调节阀，当所需供水温度比实际供水温度高时，我们可以能过STEC2000控制器实现自动让调节阀打开，当电动调节阀打开时一次回水进锅炉的量就小了，因为进的水少了，利用燃气锅炉本身的智能性，它会控制锅炉的只开小火，这样我们就既满足用户的温度要求，同时还可以缩短锅炉的大火时间，或者说减少锅炉的开炉时间，从而达到节能的要求。这样看来锅炉的一次供水温度的控制是最为关键的一个量了,怎样才能合理的控制这个一次出水温度呢。我们可以在室外安装一个室外温度传感器来实时的采集室外温度，然后我们通过室外温度作为调节一次供水温度的量，从而实现温度的闭环调节。这种方案的主要控制原理就是，当锅炉一次供水温度比实际的要要求供水的温度要高时，那个电动调节阀会自动打开把锅炉的一次回水混到一次供水中去（至于阀的开度要开多少这个问题，系统完全是智能的，不用用户来操心。），这样既减少了回锅炉的水量也降低了锅炉的一次供水温度。进锅炉的水少了，锅炉就会自动小火，从而达到节能效果。
方案二：原理图和方案一的原理图相同，通过从用户端的回水温度直接控制电动调节阀的开度，我们可以通过采集二次回水温度，然后结合系统的供热面积，再以你以往对此系统的供暖经验直接的调节阀，这样你可以设定一个你所想要的回水温度值就行了，不过这个方案的节能效果可能会不如第一种，主要原因是：如果直接用回水温度控制的话，实时性不好，因为回水温度对整个系统有一个滞后性，如果供热面积大或者管线长的话，影响则更大。这种的方案的控制原理基本同上，只是控制的依据不用而已，前者是依据室外温度来控制，后者是根据回水温度。虽然差不多，但后者有一定的弊端，以我们更推荐前者。
在我们的节能系统中有一个可选的组合设备——室温度采集器，如下
室温采集器也是我们公司自行研发出来的一种串接在用户电话机与PTSN网络之间，在不影响用户电话正常使用的情况下即可将测点的温度采集上来，并且支持温度的存储。可用于热力系统用户室内温度普查和其它远程温度采集的应用的一种设备。通过这个设备我们就可以在控制中心通过室温采集器来采集到用户家里的实时温度。那样对系统的控制就更加的明了了。一切都在我们的掌握之中了。以上两种方案均可配备此设备。
另外，本套节能系统带有一个很精美画面的上位机，上位机包括系统的工艺流程，实时数据，控制功能，以及整个采暖季度的历史数据查询、打印。上位机有三种控制方式以供用户来选择，这三种控制方式分别为：A、系统自动运行 B、系统手动运行 C、系统定温运行。
A：自动运行 这就是在用户设定好参数后就可以基本上不用管了系统会自动完成一系列的工作。这是用户常用的一种控制方式，有很强的智能性。
B：手动运行 这是用户手动设定阀的开度大小的一种控制方式。
C：定温运行 这是在某些需要恒温的条件下使用的模式，一般不常用。
在上位机上我们可以看到系统所有的实时数据以及各种设备的运行状态。上位机系统运行的温度曲线都可以由用户来设定，还配有很多精细的修正参数，在不同的情况下能达到不同的要求，这样系统有很强的可修正性，系统的界面和功能都可以根据客户的要求来作相应的修改，这就具有一定的灵活性。最主要的是，这个系统操作简单易学。这样就不要费劲的去培训操作人员。
总而言之，这套燃气锅炉节能系统有很多的优点，既能节省燃气——省钱，又操作简便——省事，何乐而不为呢？再者，随着工业的进步，锅炉的节能自动控制改造是大势所趋的。
【关键字】节能、自动化、人机界面、数据采集监控
现在的燃油燃气锅炉都是利用温度控制器进行控制的，锅炉燃烧时，都是按照温度控制器设置的锅炉出水温度上限值和下限温度进行工作的。当锅炉出水温度上升到上限温度值时，改成小火燃烧，当锅炉出水温度下降到下降温度值时，启动大火燃烧。锅炉如此往复的工作使室内的暖气片源源不断的散发出热量，使室内达到温度要求。这种运行方式虽然能够满足供暖温度的需要，但是运行中的耗气（耗油）量是一个不可忽视的问题，现以中国林业科学院的供暖系统为例，中国林业科学院的供暖面积是大概为12万平方米，用得是4个6吨燃气锅炉为例，去年整个采暖季度每个月的平均耗气量为36.1万立方天然气，每立方天然气按1.8元计算，每月的天然气费用为65万元，如此之高的燃料费用给锅炉用户带来很大的经济负担，为此，不少用户就采取人为停炉的办法来减少燃料的消耗量，这样做燃料虽然节省了，但温度却不能够保障了。但是今年用我们的那套节能系统后，就大大不同了，与去年相比，今年系统才用两个月就平均每月省下了25.1万立方的天燃气，同样按每立方天燃气1.8元计算，则每月可以省下多达20万元的燃气费。而且全自动运行。省了很多不必要的麻烦了。所以锅炉节能系统有一定的可行性的。我们的节能系统主要由STEC2000智能型控制器和一些管道上的变送器来组成的。其中STEC2000智能型控制器是由北京硕人时代科技有限公司自行独立研制生产的面向集中供热自动监控系统的控制器，采用32位CPU，16M内存，16M电子盘，运行主频66MHZ。基于嵌入式实时Linux操作系统，模块化结构设计，如同一台功能强大的工业计算机，支持各种通讯方式。STEC2000智能型控制器主要是由部分的模拟输入、输出，及数字输入、输出自由组合面成。可以完成数据采集，及控制的功能，可用于大型的热力站，也可用于一般的锅炉房节能监控。
一般的小型锅炉房供暖的主要对象是针对一个小区、或者是一个小型机构、或者说是一个公司以及一个政府机构中的供暖，而我们的节能系统在这些锅炉房中都适用。下面我提供几种锅炉房节能的具体解决方案。
方案一：通过室外温度来控制阀门的开度，从而达到控制锅炉的大、小火。从而减少了燃气的消耗，同时也不必要的手工来频繁启停锅炉了。如上图所示，这就是一般的锅炉供暖系统图，锅炉的一次出水后经过板换后再供给用户，也可以是不经过板换直接供给用户。不管它是经不经过板换，我们都可以在系统的锅炉一次供、回水之间加一个电动调节阀，当所需供水温度比实际供水温度高时，我们可以能过STEC2000控制器实现自动让调节阀打开，当电动调节阀打开时一次回水进锅炉的量就小了，因为进的水少了，利用燃气锅炉本身的智能性，它会控制锅炉的只开小火，这样我们就既满足用户的温度要求，同时还可以缩短锅炉的大火时间，或者说减少锅炉的开炉时间，从而达到节能的要求。这样看来锅炉的一次供水温度的控制是最为关键的一个量了,怎样才能合理的控制这个一次出水温度呢。我们可以在室外安装一个室外温度传感器来实时的采集室外温度，然后我们通过室外温度作为调节一次供水温度的量，从而实现温度的闭环调节。这种方案的主要控制原理就是，当锅炉一次供水温度比实际的要要求供水的温度要高时，那个电动调节阀会自动打开把锅炉的一次回水混到一次供水中去（至于阀的开度要开多少这个问题，系统完全是智能的，不用用户来操心。），这样既减少了回锅炉的水量也降低了锅炉的一次供水温度。进锅炉的水少了，锅炉就会自动小火，从而达到节能效果。
方案二：原理图和方案一的原理图相同，通过从用户端的回水温度直接控制电动调节阀的开度，我们可以通过采集二次回水温度，然后结合系统的供热面积，再以你以往对此系统的供暖经验直接的调节阀，这样你可以设定一个你所想要的回水温度值就行了，不过这个方案的节能效果可能会不如第一种，主要原因是：如果直接用回水温度控制的话，实时性不好，因为回水温度对整个系统有一个滞后性，如果供热面积大或者管线长的话，影响则更大。这种的方案的控制原理基本同上，只是控制的依据不用而已，前者是依据室外温度来控制，后者是根据回水温度。虽然差不多，但后者有一定的弊端，以我们更推荐前者。
在我们的节能系统中有一个可选的组合设备——室温度采集器，如下
室温采集器也是我们公司自行研发出来的一种串接在用户电话机与PTSN网络之间，在不影响用户电话正常使用的情况下即可将测点的温度采集上来，并且支持温度的存储。可用于热力系统用户室内温度普查和其它远程温度采集的应用的一种设备。通过这个设备我们就可以在控制中心通过室温采集器来采集到用户家里的实时温度。那样对系统的控制就更加的明了了。一切都在我们的掌握之中了。以上两种方案均可配备此设备。
另外，本套节能系统带有一个很精美画面的上位机，上位机包括系统的工艺流程，实时数据，控制功能，以及整个采暖季度的历史数据查询、打印。上位机有三种控制方式以供用户来选择，这三种控制方式分别为：A、系统自动运行 B、系统手动运行 C、系统定温运行。
A：自动运行 这就是在用户设定好参数后就可以基本上不用管了系统会自动完成一系列的工作。这是用户常用的一种控制方式，有很强的智能性。
B：手动运行 这是用户手动设定阀的开度大小的一种控制方式。
C：定温运行 这是在某些需要恒温的条件下使用的模式，一般不常用。
在上位机上我们可以看到系统所有的实时数据以及各种设备的运行状态。上位机系统运行的温度曲线都可以由用户来设定，还配有很多精细的修正参数，在不同的情况下能达到不同的要求，这样系统有很强的可修正性，系统的界面和功能都可以根据客户的要求来作相应的修改，这就具有一定的灵活性。最主要的是，这个系统操作简单易学。这样就不要费劲的去培训操作人员。
总而言之，这套燃气锅炉节能系统有很多的优点，既能节省燃气——省钱，又操作简便——省事，何乐而不为呢？再者，随着工业的进步，锅炉的节能自动控制改造是大势所趋的。
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