虹橋國際機場擴建工程能源中

心工程熱監控方案

目錄

目錄.....................................2

現場條件....................................3

產品標準和規范..............................6

監控系統概述...............................11

擴建工程能源中心技術規格及要求.............15

交通廣場能源中心技術規格及要求.............25

鍋爐房監控系統硬件配置及性能指標...........42

鍋爐房監控系統軟件運行監視和控制功能.......62

熱力監控系統技術性能一覽表.................76

資料要求...................................91

監造、工廠檢驗及技術聯絡會................100

包裝運輸..................................110

開箱檢驗..................................114

工程實施..................................115

技術培訓..................................122

售后服務..................................125

質量管理..................................129

2

1現場條件

虹橋國際機場擴建工程能源中心工程位于上海

虹橋機場西航站樓北側，設一個集中的能源中心，為

虹橋機場西航站樓、航站樓北側預留指廊和南北兩個

酒店供冷和供熱，能源中心還包括供電站等其他輔助

設備用房。服務對象的建筑面積共47?3萬平方米，

其中本期服務范圍的總建筑面積為38.8萬平方米,

規劃預留的服務范圍的總建筑面積為8?5萬平方米。

能源中心總建筑面積工0214平方米（包括市政院設

計的SOI35KV中心變電所），最高生產類別為丙

或丁類，建筑耐火等級二級，主位為多層框架結構體

系，基礎建設安全等級為二級，結構設計基準期為

50年。

基地內主體建筑包括冷凍機房、鍋爐房、S01

35KV中心變電所（由市政院設計）以及地下儲油

罐、地下管線共同溝等配套構筑物。

地下儲油罐為丙類儲罐，容量為100立方X2

個。鍋爐房通過門、窗及天窗泄瀑，泄瀑面積為鍋爐

間面積的10°/oo

3

虹橋綜合交通樞紐交通中心能源中心工程用地

位于機場區域的北側，東臨機場高架，西依規劃磁懸

浮，南望整個機場交通樞紐，其總規劃用地面積為

28214平方米。

主體建筑包括冷凍機房及配套辦公、鍋爐房及配

套、110kV主變電站以及水蓄冷儲罐，地下儲油罐

及管線共同溝等配套構筑物。結構設計基準期為50

年，結構安全等級為一級，建筑耐火等級二級。

冷凍機房為一層通高工2?5米,其北側為冷凍機

房配套的變配電用房，共兩層，其南側為配套辦公及

控制檢修用房，共兩層，均為一層層高5.9米，二

層層高6.6米。

鍋爐房為油、氣二用鍋爐房,包括兩層配套用房,

一層層高4米，二層層高6米。

所有貨物應能在下列現場條件下長期、穩定的工

作。

室外現場條件：上海虹橋機場機場地處亞熱帶，為海

洋性氣候，溫和濕潤，四季分明，海拔4.4米

室內現場條件：

?室內溫度：-5℃?40℃

4

?室內最大相對濕度：日平均不大于95%（25℃

時），月平均不大于90%（25℃時）

?電源額定使用電壓為交流380/220V,接地

TN-S式，電源額定頻率為50Hz

?連續工作時間：全年工作365d,每天連續工

作24h。

5

產品標準和規范

賣方所提供的設備及系統符合下列標準和規范：

?IS09001-2000質量體系認證

杭州華電華源環境工程有限公司負責設計、制造、試

驗和運輸、倉儲、安裝等所采用的標準和規范符合下

列標準或與之相當的其它國際標準：

美國防火協會（NFPA）

ANSI/NFPA70國家電氣規范

ANSI/NFPA85C多燃燒器鍋爐爐膛內爆

和外爆

ANSI/NFPA85F制粉系統的安裝及運行

美國電氣和電子工程師協會（IEEE）

ANSI/IEEE472沖擊電壓承受能力導

則（SWC）

ANSI/IEEE488可編程儀表的數字接

口

美國電子工業協會（EIA）

EIARS-232-C數據終端設備與使用串

行二進制數據進行數據交

換的數據通訊設備之

6

間的接口

EIARS-485、RS-422

美國儀器學會（ISA）

ISAITS90熱電偶換算表

ISARP55.1數字處理計算機硬件測

試

美國科學儀器制造商協會（SAMA）

SAMAPMS22.1儀表和控制系統功能圖

表示法

美國電氣制造商協會（NEMA）

ANSI/NEMAICS4工業控制設備和系統的

端子排

ANSI/NEMAICS6工業控制設備和系統外

殼

美國保險商實驗室（UL）

UL1418電視用陰極射線管的防內

爆

UL44橡膠導線、電纜的安全標

準

《火力發電廠鍋爐爐膛安全監控系統在線驗收測

7

試規程》(DL/T655—1998)

《火力發電廠汽輪機控制系統在線驗收測試規

程》(DL/T656—1998)

《火力發電廠模擬量控制系統在線驗收測試規

程》(DL/T657-1998)

《火力發電廠順序控制系統在線驗收測試規程》

(DL/T658-1998)

《火力發電廠分散控制系統在線驗收測試規程》

(DL/T659-1998)

除上述標準外，賣方PLC還應符合下列組織頒布

的相關標準或與之相當的其它國際組織相關標準：

IEC國際電工學會

AIEE美國電氣工程師協會

ACGIH美國政府工業衛生聯合會

ANSI美國國家標準化協會

MSS制造標準化協會

ASME美國機械工程學會

ASNT美國非破壞性試驗學會

ASTM美國材料試驗學會

AWS美國焊接學會

8

ICEA絕緣電纜工程師協會

NEBB美國國家環保局

NEC美國國家電氣標準

HEI熱交換協會

TCP/IP網絡通訊協議

IEEE802委員會

除此之外，鍋爐監控系統還必須符合以下規范：

中華人民共和國建設部建質<2003>4號《全國民用

建筑工程設計技術措施》

《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)

原勞動部勞鍋字(1997)74號文件《熱水鍋爐安

全技術監察規程》；

《鍋爐房設計規范》(GB5004L2008)；

上海市工程建設規范《城市煤氣、天然氣管道工程技

術規程》(DGJ08-10-2004)；

DB31/T72《工業鍋爐運行檢測與控制裝置的配置》

《鍋爐房安全管理規則》(勞鍋字[1988]74號)；

《工業鍋爐熱工試驗規范》(GB10180-88)；

《工業自動化儀表工程施工及驗收規范》

(GBJ93-86)；

9

《電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規范》

(GB50259-96)；

《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結線施工及驗

收規范》(GB50171-92)；

《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》

(GB50169-92)o

標準應包括但不限于所列標準。若標準之間有不同之處，則應符合其中標準較高的一個。

10

監控系統概述

（網絡拓撲

圖）

根據鍋爐實際運行情況和設備的性能價格比,選

用了一套具有獨立CPU處理能力的西門子大型最先

進的S7-414-4H型PLC控制器及相關檢測儀表、執

行裝置構成鍋爐監控系統。虹橋機場擴建能源中心與

交通中心的配置相同,S7—414H型PLC控制器采用

11

硬冗余配置，當一臺控制器失靈的情況下，另一臺無

擾動自動投入運行。保證鍋爐監控系統能獨立于能源

管理中心的上位監控主機正常運行。PLC控制器具

備設備聯動控制、操作優先次序選擇、時間表操作控

制和模式控制功能，并對相關設備進行有秩序的監

控,方便現場編程。通過一定的計算來實現最優控制。

實現硬線連接對水泵的監控功能,對設備利用總線通

信方式與系統控制器連接實現二者數據交換。

所有自動控制設備具備手動/自動轉換功能，并

在控制柜上設置手動/自動轉換開關，手動/自動轉換

開關狀態在現場設備上指示并在中央控制單元和現

場控制機上能夠為控制程序識別、顯示和報警。設備

置于手動操作時，該設備的遠程自動操作功能即失效

（保護設備和人員安全的功能除外）。

本方案的產品和軟件與鍋爐設備、水泵控制柜、

加藥裝置等的數據接口無縫連接。

能自動、實時采集能源站所有機電設備的運行狀

態、故障狀態、過程控制參數（例如鍋爐燃燒器負荷

率、實時進出口溫度，燃燒器溫度，運行狀態）等運

行數據，并能按預先設定的監控要求對能源站所有機

12

電設備進行自動控制。

提供了友好的人機操作界面，以圖形方式顯示

二個能源站所有機電設備當前和歷史某一時刻的運

行參數;至少每五分鐘更新一遍所檢測的運行參數,

同時可實時監測。

以表格或預先規定的報表格式，顯示打印有關

的運行記錄、報警記錄、能耗趨勢分析曲線與圖表

等；

具有系統登陸和系統操作等方面的安全權限管

理功能；

系統能提供穩定、可靠的設備監控功能，同時,

系統應具有很好的兼容性、可擴展性。工程師/操作

員站配有RS-485通訊接口，通訊協議為ModBUS,

以便將來OMC系統供應商能從該處把鍋爐及配套

設備的主要運行參數和狀態及報警信號通過網絡發

送給OMC系統。

通過串口通訊連接服務器與每臺鍋爐的LBC控

制箱RS485通訊接口連接，與熱水泵組群控控制柜

RS485通訊接口連接，與加藥裝置RS485通訊接口

連接。通過控制器I/O模塊與真空脫氣機，落地膨脹

13

水箱輸出的接點信號以及現場各種監測儀表和執行

裝置連接，組成現場實時監控網絡，完成現場設備運

行參數和運行狀態信息的采集及控制信號的輸出。

14

機場擴建工程能源中心技術規格及要求

此鍋爐房監控系統包括對能源中心鍋爐及附屬設

備的監控，工作范圍包括對鍋爐系統、燃氣/燃油系統、

供水系統、水處理系統，煙氣系統及鍋爐房總電源的運

行參數與狀態進行集中監視，實時進行設備故障和超限

位報警的判別與報警提示；同時記錄這些運行參數、運

行狀態和故障與超限位報警信息；并按照預設定的程序

對受控設備實施自動或手動遙控控制。

擴建工程能源中心鍋爐房配置三臺11200kW全自

動熱水鍋爐（品牌LOOS）,預留一臺11200kW鍋爐位

置，設備分期實施。鍋爐房本期總容量為33600kW,

最終總容量為44800kW；鍋爐額定供/回水溫度為

110℃/70℃,鍋爐額定最大水流量為240.8m3/h；

所有鍋爐采用雙燃料供應系統，燃料為油/氣兩用。

常用中壓B天然氣，0#輕柴油備用。油系統組成如下:

鍋爐房室外設置直埋式地下鋼制儲油罐二只，經設在鍋

爐房日用油箱間的輸油泵泵入2m3日用油箱，再自流進

每臺鍋爐配套的油路平衡循環箱至鍋爐燃燒器。

系統熱水泵由4臺大水泵及2臺小水泵并聯組成，

在系統負荷低時使用2臺小水泵。均為變頻調速水泵。

系統另有鍋爐配套全自動軟水器，軟水箱，落地式

膨脹水箱，加藥裝置，真空脫氣機等輔助設備組成。

鍋爐房監控系統應能集中監視鍋爐房內鍋爐及配

套設備的運行參數和狀態、實施對相關設備的自動控制

和必要的手動遙控控制，并實時進行設備的故障和超限

15

聲光報警提示，以便值班人員快速及時對相關事件進行

應急處理。

同時該監控系統應確保鍋爐系統及配套設備的安

全運行、實現按需供熱、降低燃料用量、節能控制、經

濟運行，提高自動化程度和工作效率、減輕勞動強度、

減少管理成本。

鍋爐房監控系統應考慮可操作性與可維護性；可擴

展性以及性價比高；同時選用的測量控制儀表應性能優

越、質量可靠，以確保鍋爐房監控系統的可靠性和穩定

性（均要求工業級儀表）。

鍋爐房監控系統總體描述

L設置一套鍋爐房熱力集中監控系統，主控工作站設

置在鍋爐房控制室內。根據機場要求在OMC監控中心

另設置一個分控工作站，主控與分控工作站均可對鍋爐

房進行控制，但分控工作站只能作一般控制，其控制內

容由主控決定（由主控設置權限o二工作站為主從關系,

分控工作站計算機由OMC自帶，監控系統配置軟件及

負責調試）。

2.鍋爐本體的各種控制及保護均由配套控制裝置

（LBC）完成，

通過LBC通信接口接至鍋爐房集中監控系統。

3.熱水泵組的變頻調速及臺數控制由水泵配套控

制裝置完成（大小泵組各一套），通過通信接口接至鍋

爐房集中監控系統（對二套水泵控制裝置僅作運行/停

止控制）。

4.帶有通信接口或帶有接點輸出的輔助設備接至

16

集中監控系統。

5.在供X家統、燃料系統、水處理系統、排煙系統

中配置相應的溫度、壓力、流量、能量、液位、含氧量

現場儀表，集中監測各種運行參數及控制相應設備的起

停。

6.主控工作站主要由工業PLC、工業以太網交換

機、串口協議轉換服務器、1臺監控計算機及操作控制

臺（包括常態監視儀表）組成，完成以下主要任務：

具體描述如下：

A.對整個鍋爐房熱力、水處理、燃料、排煙系統的

全部數據進行工作站動態顯示以及特別重要參數和鍋

爐、水泵、油泵等重要設備的運行信號燈常態顯示，數

據處理及打印輸出（報表統計，故障和超限聲光報警

等）。

B.鍋爐臺數群控，手動啟停鍋爐，緊急停爐控制

及運行參數設定。

C.熱水供水總管溫度調節（通過供水與回水混合比

例方式）。

D.熱水變頻泵組運行/停止指令輸出及水泵運行參

數設定。

E.油泵液位自動及手動控制。

F.軟水箱高液位控制。

7.OMC分控工作站設置一套監控計算機。可顯示所

有運行參數及設備工作狀態，可作主控允許的控制操

作。

鍋爐房各子系統的功能要求及儀表配置：

17

（*）本鍋爐房系統現配置有三臺蒸汽鍋爐，同時

預留安裝一臺蒸汽鍋爐以便今后對現有鍋爐系統進行

擴容。故本標書中以下章節所描述的鍋爐房監控系統監

控點的個數均是按三臺鍋爐予以統計的，但鍋爐房監控

系統供應商亦應考慮預留安裝的第四臺鍋爐，為鍋爐房

監控系統預留可擴容的軟件、硬件裝置。預留量應不少

于現已安裝的三臺鍋爐中任一臺鍋爐的監控點數。

系統監測功能

具體信息如下：

本工程項目配套的鍋爐就地控制箱LBC具有能向

鍋爐房監控系統傳送其相關運行參數與狀態信息，并配

有RS-485通訊接口，通訊協議為ModBUSo為此

本監控系統應通過自身設置的RS-485通訊接口，接

收并監視這些相關信息

熱水鍋爐監測：通過每臺鍋爐LBC通信接口至少應采集下列信號：

序

鍋爐上傳信號信號類型

號

鍋爐運行狀態顯示（啟動/停止）數字信號軟件點

鍋爐故障數字信號軟件點

鍋爐運行累計時間顯示模擬信號軟件點

鍋爐出水溫度顯示模擬信號軟件點

鍋爐進水溫度顯示

低水位報警數字信號軟件點

天然氣流量顯示（M3/h）模擬信號AI

燃油流量顯示（L/h）模擬信號AI

高壓報警數字信號軟件點

低壓報警數字信號軟件點

燃燒器運行狀態信號（啟動/停止）數字信號軟件點

燃燒器故障數字信號軟件點

燃燒器運行累計時間顯示模擬信號軟件點

天然氣泄漏報警數字信號軟件點

風機電機故障數字信號軟件點

天然氣壓過低數字信號軟件點

18

天然氣壓過高數字信號軟件點

燃燒器風壓不正常數字信號軟件點

排煙電動蝶閥未開啟數字信號軟件點

鍋爐小循環系統水泵的運行狀態（開/

數字信號軟件點

關）

節能器處循環水泵的運行狀態（開/關）數字信號軟件點

鍋爐運行負荷（％）模擬信號軟件點

節能器排煙溫度模擬信號軟件點

回水電動開關蝶閥開啟狀態數字信號軟件點

供水電動開關蝶閥開啟狀態數字信號軟件點

供水電動蝶閥遠程啟停數字信號DO

說明：天然氣流量顯示（M3/h）,燃油流量顯示（L/h）鍋爐生產廠家在相應管道上了

安裝流量計，輸出4~20ma信號（送至監控系統PLC輸入模塊）

通過熱水泵組群控控制柜通信接口至少應采集下列信號：（軟件點）

每臺水泵轉速

每臺水泵運行及故障信號

每臺水泵運行累計時間

備用水泵自動投入信號

供水流量

超壓保護動作信號，干泵保護動作信號

系統遠端壓差測量值（西航站樓6、8熱交換機房2個遠端點）及壓差設定值

供水壓力

控制裝置故障及系統故障

通過每臺水處理加藥裝置通信接口（共3臺）至少應采集下列信號：（軟件點）

每臺加藥裝置運行狀態

每臺加藥裝置故障狀態

通過囊式落地膨脹水箱提供的無源接點及輸出模擬信號監測下列參數：

2臺補水泵運行及故障信號（4個DI）

系統定壓壓力（1個AI）

通過每臺真空脫氣機（共4臺）提供的無源接點監測下列信號：

每臺真空脫氣機運行狀態（4個DI）

每臺真空脫氣機故障狀態（4個DI）

通過每只室外埋地雙層儲油罐提供的儲油罐泄漏報警無源接點信號（共2只），監測儲

油罐泄漏狀況（2個DI）。

通過本系統安裝的各種傳感器監測下列參數：

系統總供水管壓力（1個AI）

系統總回水管壓力（1個AI）

每臺鍋爐出水流量（3個AI）

通過安裝在熱水總管上的能量計（1臺）通信接口可監測：（軟件點）

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總供水流量瞬時值及累積值

總供水能量瞬時值及累積值

總供水溫度

總回水溫度

儀表故障信號

監測軟水器工作狀態（2個）（進水管上安裝流量開關）

軟水箱液位（1個AI）

日用油箱油位（1個AI）

室外地下儲油罐油位（2個AI）

天然氣計量表前總管壓力（1個AI）

排煙含氧量及排煙溫度（鍋爐熱效率）（3個AI）

供電總電源電壓（1個AI）

冷凍監控系統承包單位在用戶端安裝電磁式能量計（共計9套，其中西航站樓1#~8#

熱交換站及南側酒店熱交換站各1套），以下信號已通過弱電系統傳輸網絡上傳至控制中心,

本系統承包單位需讀取每套能量計的以下數據：

實時能量值

累積能量值

供水溫度

回水溫度

實時供水流量

累積供水流量

系統控制功能

鍋爐自帶就地控制箱LBC的控制功能

本項目現配置有三臺20t/h蒸汽鍋爐，同時預留

了再安裝一臺30t/h蒸汽鍋爐所需的條件，本監控系

統也是按照著這個方式來設計的。

本監控系統是根據蒸汽鍋爐的操作規程及控制要

求，同時根據鍋爐燃燒系統特點設計的，具有對蒸汽鍋

爐進行自動控制及故障保護等功能。本監控系統以

S7-400H冗余系統為系統作為數據處理和控制核心，

以專業儀表作為現場控制層，多級保護功能，安全連鎖

簡單易行，方便可靠，使系統運行時更加安全。

首先,鍋爐配套的鍋爐就地控制箱LBC具有向監

20

控系統傳送其相關運行參數與狀態信息，其配有

RS-485通訊接口，通訊協議為ModBUSo本監控系

統通過配置的MOXA5430串口服務器與LBC的通

訊接口來通訊，從而接收并監控這些相關信息。

其次鍋爐的控制點除了通過串口通訊的方式送入

監控系統以外，還有通過硬接線I/O這一方式來送入

監控系統。

另外，由系統發出的鍋爐啟停信號，通過I/O接

口以DO方式發送到鍋爐就地控制箱LBC,用以實現

根據用戶負荷的要求，對鍋爐進行啟停控制及選擇鍋爐

的啟停順序。

鍋爐的緊急停爐控制

若鍋爐運行出現緊急情況時，可通過系統監控柜上_________

的遠程手動遙控按鈕，以硬接線的方式直接對相關鍋爐每注「皿刪除此段

進行緊急停爐操作。按鈕采用保護框保護，以避免對鍋

爐的誤操作。

鍋爐臺數控制：為滿足節能運行要求，應根據系統

熱負荷大小自動控制鍋爐的運行臺數（鍋爐本身過程控

制由鍋爐配套LBC控制裝置完成）。

（一）增機控制：

1）當能量計測出的瞬時能量值等于鍋爐運行臺數

的標稱額定總容量的時（11200KWX運行臺數）。

2）運行的鍋爐都已達到滿負荷98%~100%時

（可從鍋爐通信接口讀出）。

當上述2項條件同時滿足時應立即自動增開一臺

鍋爐投入運行。若只滿足一個條件則只發出增機提示，

21

待人工確認后（參照流量，水泵運行狀況作出判斷）決

定是否增機，然后手動開機。

（二）減機控制：

1）當鍋爐運行臺數的標稱額定總容量

（11200KWX運行臺數）一能量計測出的瞬時能量

值211200KWX1.I時。

2）運行的鍋爐負荷率均W（1-1/n）X95%時

（n為鍋爐運行臺數）。

當上述2項條件同時滿足時應立即自動關閉一臺

鍋爐。若只滿足一個條件則只發出減機提示，待人工確

認后（參照流量，水泵運行狀況作出綜合判斷）決定是

否減機，然后手動停機。

（三）增機時應開運行時間短的一臺停運鍋爐，減

機時應關運行時間長的一臺運行鍋爐（運行時間可從鍋

爐通信接口讀出）。

（四）鍋爐啟停動作采用PLC輸出DO點用硬線

連接方式進行，開停機分別送出脈沖DO點（共6個）。

水泵控制（2組）：

設備調速與臺數控制由水泵配套控制裝置（4臺大

泵及2臺小泵各有一套控制裝置）完成，但水泵運行與

停止由本控制系統決定，當熱力系統需使用時，通過通

信接口給水泵機組一個啟動命令。當鍋爐全部停運時給

水泵機組一個停止命令。完成聯動控制。

熱水供水總管溫度控制：

測量熱水總管溫度（鍋爐出水與回水混合點后），

調節回水旁通調節閥開度。

22

按天氣狀況，適當整定供水溫度設定值（從90℃

?110℃之間）。當氣溫升高熱負荷低時可適當降低供水

溫度，減少管路能耗。

齒輪輸油泵控制（3臺）：

1）按日用油箱油位動作，低油位時開泵，高油位

時停泵。

2）輸油泵也可在現場直接手動操

作。

3）每臺輸油泵的手/自動，運行，故

障信號返回。

軟水箱液位控制：

根據測量液位，高液位時關閉電磁閥。

低液位時打開電磁閥。

鍋爐定壓上水管電磁閥控制（一只）：

為防止停電時，補水泵停運無法定壓引起熱水

系統汽化，利用自來水水壓進行定壓，接入定壓點的上

水管上設一失電打開的電磁閥，平時加電常關當停電時

電磁閥打開。

水泵電動開關蝶閥控制

可在工作站進行手動控制，另在現場設置手動按鈕

操作箱，也可在現場手動控制。控制箱技術要求如下：

閥門開關用按鈕操作

閥門開足及關足有信號燈顯示

安裝手自動轉換開關，打到自動檔時可由監控系統

遠程操作

落地式，箱門再外套玻璃門以防無關人員亂動

23

控制室工作站操作臺監控功能:特別重要運行參數

除在工作站顯示器顯示外還需在操作臺用常規顯示儀

表，信號燈作常態顯示以及安裝一些報警和操作設備。

計有：

熱水供水總管溫度顯示（1個）。

熱水回水總管溫度顯示（1個）。

熱水供水總管壓力顯示（1個）。

熱水供水總管流量顯示（1個）。

熱水供水總管能量顯示（1個）。

鍋爐熱效率顯示（3個）。

總電源電壓表顯示（1個）。

天然氣供氣壓力顯示（1個）。

鍋爐運行及停止信號燈（6個）。

油泵運行及停止信號燈（6個）。

熱水泵運行及停止信號燈（12個）。

組合式光字牌聲光報警器（2個）。

緊急停爐操作按鈕（有防誤操作保護）（3個）。

油泵手動操作主令開關，信號燈及按鈕組（3組）。

操作臺組合式光字牌聲光報警器（2個）報警內容:

熱水供水總管溫度過高

熱水供水總管溫度過低

熱水回水總管溫度過低

熱水供水總管壓力過高

熱水供水總管壓力過低

1#鍋爐故障

24

2#鍋爐故障

3#鍋爐故障

電源電壓過低

天然氣供氣壓力過低

水泵總故障信號

油泵總故障信號

1）-10）報警看號從操作臺顯示儀表超限接點接入O

11）,12）報警信號從水泵，油泵控制柜接入。

預留第4臺鍋爐相應的顯示儀表、操作設器件在操

作臺上的安裝位置。

交通廣場能源中心技術規格及要求

交通廣場能源中心鍋爐房監控系統包括對能源中心鍋爐及附屬設備的監控，其系

統工作范圍包括對鍋爐系統、熱水循環系統、燃氣/燃油系統、補充水系統、水質調

整、加藥除氧系統、循環水補水定壓系統、真空脫氣系統、排污系統、煙氣系統及鍋

爐房總電源的運行參數與狀態進行集中監視，實時進行設備故障和超限位報警的判別

與報警提示；同時記錄這些運行參數、運行狀態和故障與超限位報警信息；并按照預

設定的程序對受控設備實施自動或手動遙控控制。系統提供與0MC的接口，但不負責

與0MC的連接。

虹橋交通樞紐鍋爐房配置三臺11.2Mff熱水鍋爐，供、回水溫度110/7CTC,工作

壓力1.OMPa。

所有鍋爐采用雙燃料供應系統，燃料為油/氣兩用。常用中壓B天然氣，0#輕柴

油備用。中壓天然氣管道由市政中壓B管網引至鍋爐房緊急切斷閥間，通過燃氣公司

計量表后再接至爐前鍋爐配套的燃氣計量調壓閥組。輕柴油供油系統組成如下：鍋爐

房室外設置50m，直埋式地下鋼制儲油罐二只，經設在鍋爐房日用油箱間的輸油泵泵入

2m3日用油箱，通過鍋爐配套的燃油供應循環設備，將燃油從日用油箱提供至鍋爐燃

燒器。

‘各熱用戶的回水匯集于回水總管（管徑。426X8）,由外場接至鍋爐房內，經過除

污器至循環水泵（三臺），通過總管（管徑0426X8）分別接至三臺鍋爐，回水溫度

70℃經鍋爐房加熱至1109送至供水總管（管徑。426X8）。由外場管道送至各熱用戶。

供回水運行壓力0.12-0.623MPa.

市政自來水首先進入原水箱，而后經原水加壓泵加壓，經過自動軟水裝置處理后

進入補水箱。補水箱采用高位布置，水箱內軟化水用于熱水循環系統補水，同時高位

水箱對熱水循環系統進行定壓。

25

水質調整、加藥除氧系統通過檢測熱水循環系統的回水水質，自動向熱水循環系

統中加入水質調整藥劑和化學除氧藥劑，保證循環水水質和控制氧溶解量。此外，熱

水循環系統采用真空脫氣裝置用于去除系統中的溶解氣體。

鍋爐房熱水循環系統采用母管制。交通樞紐內設8個換熱站，每個換熱站的循環

水管分別從熱水循環系統母管上接出。：

每臺鍋爐煙氣尾部配設節能器。鍋爐煙氣經水平煙道接入煙囪。為滿足鍋爐在不

同負荷下安全運行，每臺鍋爐分別設一根煙囪。

鍋爐房監控系統滿足的一般要求

鍋爐房監控系統必須是成熟可靠產品，能夠符合虹橋交通樞紐工程鍋爐房的使用

要求。

鍋病房監控系統應能集中監視鍋爐房內鍋爐及配套設備的運行參數和狀態、實施對

相關設備的自動控制和必要的手動遙控控制，并實時進行設備的故障和超限聲光報警提

示，以便值班人員快速及時對相關事件進行應急處理。

同時該監控系統應確保鍋爐系統及配套設備的安全運行、實現節能經濟運行，提高

自動化程度和工作效率、減輕勞動強度、減少管理成本。

鍋爐房監控系統應考慮可操作性與可維護性；同時選用的測量儀表應性能優越、

質量可靠，以確保鍋爐房監控系統的可靠性和穩定性。

鍋爐房監控系統的具體功能要求

該鍋爐房監控系統的功能主要應能實現對鍋爐及相關配套設備的運行參數與狀態進行

集中監視，實時進行設備故障和超限位報警的判別與報警提示；同時記錄這些運行參數、

運行狀態和故障與超限位報警信息；并按照預設定的程序對受控設備實施自動或手動遙控

控制，具體要求如下：

(1)本系統應設置檢測鍋爐及各配套的熱水循環系統、補充水系統、水質調整、

加藥除氧系統、燃氣/燃油系統、真空脫氣系統、煙氣系統等子系統所屬設備相關

參數的一次儀表，并要求這些儀表應具有遠傳變送功能。

本監控系統應能直觀反映鍋爐系統的重要參數，其中主要參數如下；鍋爐運行狀態參

數、燃油/燃氣系統狀態參數、循環水泵運行狀態參數、水質調整、加藥除氧系統運行狀態

參數、真空脫氣裝置運行狀態參數、軟化水箱水位、日用油箱油位、埋地油罐油位、電動

閥門狀態等。

鍋爐狀態參數可由本監控系統通過與鍋爐就地控制箱LBC系統通訊后直接獲得。根據

LOOS鍋爐提供的參考資料，鍋爐的LBC系統可提供26個運行參數，但天然氣流量和燃油流

量兩個參數LBC內有顯示，但不能上傳，需由本監控系統通過信號分配器直接從流量儀表

上讀取。

信號分配器由鍋爐房監控系統供應商提供并安裝。

(2)本系統應設置高可靠性的系統監控信息處理系統，通過配置的相應功能模

塊和設計編制的信息處理軟件，實現采集、判別、處理各配套子系統的運行參數與

狀態以及實施對相應設備的自動控制，同時通過配置的相應通訊模塊與軟件，以實

現與鍋爐房設備、監控工程師/操作員站及OMC系統的通訊。

(3)本系統應具有采集、監視鍋爐及各配套設備的工作運行、超限位或故障狀

態的功能，以便實時了解其設備的工作狀況，并提醒值班人員及時處理超限位或故

障事件。

(4)本系統應能根據各臺鍋爐和熱水循環系統流量、用戶點熱負荷，實現對各

26

臺鍋爐的群控，以達到節能之目的。同時根據每臺鍋爐的運行時間的累計，自動切

換各臺鍋爐的啟停順序。鍋爐啟停的控制序列可事先設定。

(5)設置系統管理及報警功能，通過設置的“試燈”、“試功能”和“應答消

音”及“復位”功能按鍵，進行各種故障、報警指示及蜂鳴器的試燈、試音檢查，

并實現在故障和限位報警狀態下人工應答消音等功能。同時應設置系統的UPS電源

不間斷供電功能，以提高系統工作的穩定性及各設備的使用壽命。

以下報警情況屬于緊急報警：鍋爐出水溫度報警、鍋爐進水溫度報警、循環水泵故障報

警、日用油箱極低油位報警。

鍋爐房設備其它超限位最警和故障報警屬于一般報警。鍋爐房監控系統供應商應提供2

套聲光報警器，這2套聲光報警器的報警聲音與報警閃光的頻率應有明顯區別。緊急報警

器的報警聲音與報警閃光的頻率應明顯大于一般報警器的報警聲音和報警閃光。報警器的

安裝位置應設在能及時有效引起工作人員注意的區域。

(6)本系統設置了工程師/操作員站。該設備的功能須包括系統維護管理、

系統運行參數的監視、系統運行控制、系統數據管理、報警處理、事件處理、報表

及打印等功能。

工程師/操作員站的LCD顯示器上可監視各鍋爐房子系統的運行模擬圖與參數、工作

等狀態；按照點數表的要求對于事關安全的主要設備運行、超限位與故障信號設LED燈進

行監視和聲光報警。

(7)本系統應實現對鍋爐、各種水泵、油泵、電動閥及電磁閥的自動/手動

或雙重控制功能，以提高系統控制的自動化程度，同時又具有應急手動遙控操作。

按照點數表的要求，在系統監控柜面板上設置手動按鈕對每臺輸油泵、給水加壓泵

設置二個手動遙控控制開關,用硬接線的方式實現對每臺輸油泵、給水加壓泵啟動

或關閉的控制(一個按鈕為啟動按鈕，另一個按鈕為關閉按鈕)；系統監控柜面板

上為每臺鍋爐設置了一個鍋爐緊急開關按鈕，如遇特殊情況，可通過關閉鍋爐緊急

開關按鈕，用硬接線的方式，直接迅速地進行鍋爐的緊急停爐操作。

鍋爐房各子系統的功能要求及儀表配置：

鍋爐和熱水循環系統

(1)本工程項目配套的鍋爐就地控制箱LBC具有能向鍋爐房監控系統傳送其相關運

行參數與狀態信息，并配有RS-485通訊接口，通訊協議為ModBUS。為此本監控系

統應通過自身設置的RS-485通訊接口，接收并監視這些相關信息。

具體信息如下：

A.運行參數小計：24個

1)鍋爐運行累計時間：3個

2)節能甥排煙溫度顯示：3個

3)鍋爐進/出水溫度顯示：6個

4)天然氣流量顯示：3個

5)燃油流量顯示：3個

6)燃燒器運行累計時間顯示：3個

7)鍋爐運行負荷：3個

B.超限位報警狀態小計：15個

1)鍋爐低*位預警：3個

2)鍋爐高壓報警：3個

27

3)鍋爐低壓報警：3個

4)天然氣泄漏報警：3個

5)燃燒器風壓報警：3個

C.運行狀態小計：27個

1)鍋爐運行狀態顯示：3個

2)燃燒器運行班顯示：3個

3)鍋爐d喉環系統水泵的運行狀態：3個

4)節能器處循環水泵的運行狀態：3個

5)回水電動開關蝶閥開啟狀態：3個

6)供水電動開關蝶閥開啟狀態：3個

7)供水電動蝶閥遠程啟停：3個

8)鍋爐LBC控制電源：3個

9)排煙電動蝶閥開啟狀態：3個

D.故障狀態小計：9個

1)鍋爐故障：3個

2)燃燒器故障：3個

3)風機電機故障：3個

(2)本系統應能根據交通樞紐熱負荷要求、熱水循環系統流量，同時根據各臺鍋爐

運行時間的累積，實現對各臺鍋爐的群控功能，以達到節能之目的。在遇到特殊情

況下，可直接對鍋爐實施緊急停爐操作。

具體控制點如下：小計：3個

A.鍋爐緊急停爐控制：3個(1X3個)(手動)

熱水循環系統

(1)本工程項目配套的循環水泵就地控制箱LBC具有能向鍋爐房監控系統傳送其相

關運行參數與狀態信息，并配有RS-485通訊接口，通訊協議為ModBUS。為此本監

控系統應通過自身設置的RS-485通訊接口，接收并監視這些相關信息。

具體信息如下：

A.運行參數小計：20個

個

1)水泵運行累計時間：3

2)變頻器輸出頻率信號：3個

3)電機繞組溫度顯示：94-

個

4)循環水回水流量：1

個

5)供水母管壓力：1

個

供水母管溫度：

6)1個

7)回水母管壓力：1個

8)回水母管溫度：1

B.報警狀態小計：9個

1)電機繞組溫度報警：9個

C.運行狀態小計：12個

1)水泵運行狀態顯示：3個

2)變頻運行狀態顯示：3個

3)水泵進、出口電動蝶閥開/關狀態：6個

D.故障狀態小計：6個

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1)水泵故障：3個

2)變頻器故障：3個

E.自動控制小計：6個

1)循環水泵進、出口電動蝶閥開啟：6個

F.手動控制小計：6個

1)循環水泵進、出口電動蝶閥開啟：6個

鍋爐和熱水循環系統的控制邏輯

(1)鍋爐自帶就地控制箱LBC的控制功能

系統由3臺11.2MW熱水鍋爐組成，3臺鍋爐均已配套提供檢測儀表和鍋爐就地

控制箱LBC?

每臺鍋爐的就地控制箱LBC將鍋爐的運行參數通過RS485接口，把數據流上傳至

系統監控柜，以實現對鍋爐運行參數的實時監視.

具體描述如下：

每臺鍋爐由鍋爐配套的就地控制箱LBC進行現場控制，每臺鍋爐運行參數、狀態

參數、故障信息、報警信息等運行參數，以數據流形式上傳至系統監控柜。

由系統監控柜發出的鍋爐啟停信號,通過I/O接口以DO方式發送到鍋爐就地控制箱

LBC,用以實現根據用戶負荷的要求，對鍋爐進行啟停控制及選擇鍋爐的啟停順序。各

臺鍋爐的就地控制箱LBC須能接受系統監控柜的I/O接口以DO方式發出的鍋爐啟停信

號，并根據啟停信號對相應的鍋爐執行啟停操作及選擇鍋爐的啟停順序。

(2)鍋爐的緊急停爐控制

若鍋爐運行出現緊急情況時，可通過系統監控柜上的遠程手動遙控按鈕，以硬接線

的方式直接對相關鍋爐進行緊急停爐操作。按鈕采用保護框保護，以避免對鍋爐的誤操

作。

(3)鍋爐、循環水泵系統的群控功能

系統監控柜根據系統運行狀態參數,包括鍋爐運行狀態參數、熱水循環系統流量、

室外溫度等參數，依據交通樞紐的熱負荷，對鍋爐進行群控，自動調整每臺鍋爐運行;

根據每臺鍋爐累積運行時間，合理設定三臺鍋爐的啟停的次序，保證整個系統處于最

經濟狀態。當實際運行策略發生調整時，群控功能中的可設定參數須能相應重新設定

數值，以滿足實際運行策略的需要。

能源中心運行策略如下：

為保證交通樞紐在采暖高峰時段可以及時、正常用熱，每天提前使鍋爐進入熱

備用狀態，循環水泵及各相應輔助系統亦須保證鍋爐可及時供熱。開啟鍋爐的臺數和

鍋爐預熱的時間，可在本群控系統的調試過程中予以確定.當交通樞紐用熱負荷達到

正常工況時，則進入以下的運行策略：

由本群控系統首先檢測室內、外溫度，由群控系統內部經過運算后預估采暖負

荷需求。群控系統根據預估負荷確定開啟鍋爐的臺數和循環水泵的開啟臺數，在系統

指令下系統開始進入運行。在正常運行后，監控系統根據末端采暖負荷的要求，調整

循環水泵的流量改變供熱負荷適應末端需要。系統熱負荷改變后，監控系統自動調節

鍋爐運行數量和每臺鍋爐的燃燒系統負荷。

具體控制邏輯要求如下：

A)首先應啟動鍋爐房內輔助系統，并檢查補水箱水位，日用油箱油位等參數。

B)群控系統通過檢測室內、外溫度，自動預估熱負荷量。隨后系統根據熱負荷自動

進行負荷分配并確定啟動鍋爐和循環水泵的臺數。

0群控系統打開熱水循環系統供、回水總管上的電動閥門，循環水泵進、出口的電

29

動閥門，接著開啟鍋爐進、出水管上的電動閥門，然后開啟1#循環水泵。

D）群控系統根據負荷需要開啟鍋爐，1#鍋爐投入運行。同時，群控系統應同時開啟

1#鍋爐小循環水泵。1#鍋爐根據末端熱負荷需要開始增加負荷，當1#鍋爐負荷達

到80%時，應使2#鍋爐處于熱備用狀態。

E）當系統熱負荷繼續增大，則由群控系統啟動2#鍋爐，當2#鍋爐負荷達到80%時，

應使3#鍋爐處于熱備用狀態。群控系統根據熱負荷要求，啟動2#循環水泵，并設

置1#、2#循環水泵的工作頻率。

F）當采暖負荷繼續升高時，開啟3#鍋爐，同時根據負荷需要調整1#、2#循環水泵工

作頻率。

G）3#循環水泵為熱水循環系統的備用泵。如1#或2#循環水泵故障停運時，系統自動

啟動3#循環水泵。

H）在采暖系統運行過程中，通過設置在末端換熱器兩端壓差計檢測末端壓差，將末

端壓差作為循環水泵變頻控制的輸入信號，調整循環水泵電機工作頻率，改變循

環水泵的流量，調節系統熱負荷。

I）群控系統通過設置在熱水循環系統上的流量計檢測熱水系統循環水量，群控系統

經內部計算熱負荷后予以自動分配，調整熱水鍋爐運行臺數和燃燒器負荷。

注明：

（1）以上1#,2井，3#鍋爐編號的原則是根據各臺鍋爐的累計運行時間來動態

地確定的。其中，1#鍋爐指累計運行時間最少的鍋爐；2#鍋爐指累計運行

時間較少的鍋爐；3#鍋爐指累計運行時間最多的鍋爐。每臺鍋爐就地控制箱

LBC通過RS485通訊接口同系統監控柜連接，就地控制箱LBC將鍋爐運行狀態

信息上傳給系統監控柜，系統監控柜將鍋爐的啟停信息發送給鍋爐就地控制

箱LBC控制箱，確定鍋爐的啟停次序，實現鍋爐組群的優化控制。

（2）以上1#,2#,3井水泵編號的原則是根據各臺水泵的累計運行時間來動態

地確定的。其中，1#水泵指累計運行時間最少的鍋爐；2#水泵指累計運行

時間較少的鍋爐；3#水泵指累計運行時間最多的鍋爐。水泵系統就地控制箱

LBC通過RS485通訊接口同系統監控柜連接，就地控制箱LBC將水泵運行狀態

信息上傳給系統監控柜，系統監控柜將鍋爐的啟停信息發送給水泵就地控制

箱LBC控制箱，確定循環水泵的啟停次序，實現水泵組群的優化控制。

（3）末端壓差計由監控系統供貨商配套提供。

燃氣/燃油系統

本系統應設置天然氣總管壓力，油罐、油箱油位，

供油總管壓力等運行參數的監測功能；以了解鍋爐房供

氣壓力、供油壓力以及油罐、油箱的存油量；并設超限

位報警，確保供油/氣安全。具體信息如下：

A.運行參數小計：5個

1）天然氣總管壓力2個

2）儲油罐油位2個

3）日用油箱油位1個

注：供油總管壓力運行參數由鍋爐供應商配置的供油回路壓力傳感器引出4~

30

20mA信號，供本監控系統供應商采集處理。

B.超限位報警狀態小計：7個

1)儲油罐超高油位2個

2)儲油罐超低油位2個

3)日用油箱超高油位1個

4)日用油箱超低油位1個

5)天然氣泄漏報警信號1個

本系統應能采集、監視輸油泵的運行、故障信息，同時根據其設定的控制條件對輸油

泵進行自動或應急手動遙控控制。具體信息如下：

A.運行狀態小計：2個

1)輸油泵2個

B.故障狀態小計：2個

1)輸油泵2個

C.自動控制點小計:2個

1)輸油泵2個

D.手動控制點小計：2個

1)輸油泵啟、停2個

本系統應能采集、監視燃氣的運行、故障信息，同時根據其設定的控制條件對燃氣系

統進行自動或應急手動遙控控制。具體信息如下：

E.自動控制點小計：1個

1)燃氣自動切斷閥1個

F.手動控制點小計：1個

1)燃氣自動切斷閥1個

供油系統控制邏輯

儲油罐和日用油箱設置油位液位計，用以檢測并顯示儲油罐及日用油箱的油位，當

其中油位超越儲油罐及日用油箱預設定的油位超高限、超低限值時，進行超限制位報警。

對相關輸油泵控制邏輯如下：系統共配置二臺輸油泵（一用一備），當日用油箱處于

預設定低油位時，輸油泵啟動；當日用油箱處于預設定高油位時，輸油泵停止。

供氣系統控制邏輯

市政天然氣經過緊急切斷閥和燃氣箱式調壓裝置，將天然氣由0.4MPa調壓至

0.15MPa,然后分三路計量后，送入爐前燃氣穩壓裝置，