一、燃氣鍋爐系統的組成

該燃氣鍋爐供熱系統主要由三臺冷凝燃氣鍋爐、熱換站和監控室組成。采用PLC為核心控制器，結合工業以太網技術、MODBUS總線技術、變頻調速及PID技術，將現場所有設備構成一個分布式的控制體。通過對下位機軟件編程和上位機監控界面的組態，實現對三臺燃氣鍋爐及換熱站的實時監控，從而保證整個供熱系統能夠自動穩定的運行。系統組成示意圖如圖1所示。

圖1：供熱系統組成結構圖

供熱系統組成結構圖

信號采集裝置主要有溫度計、壓力表、流量計、燃氣泄露聲光報警器、水位計等;執行機構主要有風機、變頻器、廣一管道泵、閥門等。以PLC作為控制器，讀取現場儀表的溫度、流量、壓力等信號，以及一些開關量信號;根據聯鎖關系控制閥門的開關，電機的啟停、運轉頻率等。采用變頻調速技術對循環泵、補水泵進行控制，使管道內水壓保持恒定。在上位機上使用組態王軟件構建可視化的操作界面。用戶通過換熱站與供熱站進行熱量交換。

PLC上擴展有以太網通訊模塊，采用以太網實現西門子PLC和上位機的通訊，并通過交換機與三臺上位機(PC機)通訊。通過研華的通訊模塊實現上位機與燃汽鍋爐本體進行通訊，實時監測鍋爐內部的溫度、流量、壓力等數據，并進行爐溫上下限、水垢指標等參數的控制。上位機監控系統采用組態王軟件進行設計，監控系統具有實時數據監測、執行設備控制、歷史數據記錄查詢、曲線顯示、報表查詢和報警等功能，能夠監控系統運行的所有數據。

二、供熱系統水循環原理

整個供熱系統是通過水的循環把熱源輸送到熱用戶(用熱場所)。供熱系統可以分為兩個子系統，一是從鍋爐房到換熱站的高溫水循環系統，熱水所走管道網絡通常只到換熱站，不直接對用戶供暖，稱為一次管網;二是從換熱站到用戶家中采暖設施的低溫水循環系統，熱水管道直接與熱用戶連接，稱為二次管網。

自來水廠的水預先存入水箱，一部分水經過軟化、除氧進入鍋爐的一次水循環，另一部分水進入用戶的二次管網。軟化可以去除原水中的鈣、鎂離子以及導致鍋爐長垢的元素，軟化水可使鍋爐免受水垢的侵害。除氧就是除去給水中的溶解氧和其它腐蝕性氣體，減輕給水系統和部件的腐蝕。系統運行過程中要按照需要對一次管網和二次管網進行補水，以補充鍋爐和用戶的水損耗。一次管網的水經過鍋爐加熱后通過熱換站與二次管網的水進行熱量交換，熱量就由供熱站傳遞到了用戶那里。換熱站熱水一側是鍋爐的水循環回路，鍋爐熱水通過廣一管道泵把熱水送入換熱站，經熱量交換后從換熱器出來回到鍋爐，這是一個回路。換熱器冷水一側是用戶的水的循環回路是，用戶的冷水從暖氣片出來進入換熱站吸熱，溫度升高后再經過二次網循環泵打到管線進入用戶暖氣片。