DB11-T 2106.1-2023供热系统智能化改造技术规程 第1部分：热源、热网和热力站.pdf

ICS 27.010 CCS F 10 供热系统智能化改造技术规程 第 1 部分：热源、热网和热力站 Technical specification for intelligent transformation of heating system Part 1:Heating source,heating network and heating station DB11 北京市地方标准 DB11/T 2106.12023 2023-06-25 发布 2023-10-01 实施 北京市市场监督管理局 发 布 DB11/T 2106.12023 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 基本规定.2 5 现场踏勘及评估.2 6 热源智能化改造.4 7 热网智能化改造.4 8 热力站智能化改造.5 9 源网站户协同.6 10 施工与运行维护要求.7 参考文献.10 DB11/T 2106.12023 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规则起草。本文件由北京市城市管理委员会提出并归口。本文件由北京市城市管理委员会组织实施。本文件起草单位：北京市热力集团有限责任公司、北京市热力工程设计有限责任公司、北京华热科技发展有限公司、北京热力智能控制技术有限责任公司、北京市煤气热力工程设计院有限公司、北京北燃绿谷供热科技发展有限公司、北京市供热协会、北京优奈特能源工程技术有限公司。本文件主要起草人：孙鹏、尹波、朱彦飞、石英、高慧、常增军、马德钦、李仲博、李淼、李虎、白舰、梅传颂、林莉、张瑞娟、陈旭、范昕、姬忠良、刘红林、孙健、郭卫国、丁琦、张迪、张焕武、肖威、高逾。DB11/T 2106.12023 1 供热系统智能化改造技术规程 第 1 部分：热源、热网和热力站 1 范围 本文件规定了热源、热网和热力站现场踏勘及评估、智能化改造、源网站户协同、施工与运行维护的要求。本文件适用于既有供热系统中热源、热网和热力站的智能化改造项目，新建供热项目可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码）GB/T 14394 计算机软件可靠性和可维护性管理 GB/T 16260 软件工程 产品质量 GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB 50093 自动化仪表工程施工及质量验收规范 GB 50168 电气装置安装工程 电缆线路施工及验收标准 GB 50242 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB 50254 电气装置安装工程 低压电器施工及验收规范 GB 50273 锅炉安装工程施工及验收规范 GB 50303 建筑电气工程施工质量验收规范 GB 50311 综合布线系统工程设计规范 CJJ 28 城镇供热管网工程施工及验收规范 CJJ 88 城镇供热系统运行维护技术规程 DB11/T 1009 供热系统节能改造技术规程 DB11/T 1066 供热计量设计技术规程 DB11/T 1477 供热管网改造技术规程 DB11/T 2107 供热系统数据采集及通信规范 DB11/T 2106.2 供热系统智能化改造技术规程 第2部分：热用户 3 术语和定义 DB11/T 2106.12023 2 下列术语和定义适用于本文件。3.1 供热系统智能化 heating system intellectualization 利用人工智能、云计算、大数据、仿真系统及物联网和地理信息系统等技术进行供热系统热源、热网、热力站、热用户的生产和调度运行一体化管理，对系统内重要设施设备和运行参数实时监控，最终实现按需供热和精准供热。3.2 在线水力计算 on-line hydraulic calculation 通过自动获取方式取得动态数据并可实时给出结果的水力计算方式。3.3 智能监控平台 intelligent supervisory platform 按一定应用目的和规则，对供热数据进行采集、存储、清理、分析、挖掘、预测、检索、显示，实现优化供热系统“热源-热网-热力站-热用户”的运行、生产与安全管理、用户服务等功能的上位监控系统。3.4 智能设备 intelligent device 用于物理感知、数据采集、数据通信、数据处理和驱动执行，满足供热系统智能化的“感、传、存、算、用”需求的设备。4 基本规定 4.1 供热系统智能化改造，应按现场踏勘评估、设计、施工与运行维护的流程进行。4.2 热源、热网和热力站使用的各类智能设备的防护等级应符合 GB/T 4208 的有关规定。4.3 智能设备应采用标准化的通信协议、接口及结构，满足系统集成功能。4.4 智能设备宜满足下列技术要求：a)支持对自身设备的状态评价、故障诊断和维护建议等功能；b)具备掉线重连、报警复位等功能性故障自愈功能；c)支持在线调试。4.5 具有控制功能的智能设备，应满足下列控制要求：a）具备对不同工况的自适应控制功能；b）支持远程控制方式及本地操作模式。4.6 供热系统智能化改造应使用智能监控平台。5 现场踏勘及评估 5.1 一般规定 DB11/T 2106.12023 3 设计单位应根据建设单位提供的技术资料、意见及现场资料对既有供热系统进行现场踏勘、分析及评估。5.2 现场踏勘 5.2.1 现场踏勘时设计单位应对建设单位提供的基础资料进行核实。5.2.2 建设单位无法提供完备的技术资料时，宜与改造设计单位协商采取措施落实补齐相关资料。5.2.3 热源应踏勘以下项目：a)图纸、项目最终信息资料；b)热源的设备信息、供热范围、供热面积、连接形式、投入运行时间及供暖期供热天数、分区情况等；c)热源主机、水泵、阀门等设备运行状况；d)智能化现状、自控系统、通信接口、通信协议、监测仪器仪表的配置情况及设备运行情况；e)改造前不少于 2 个供暖季的运行数据，应含有运行能耗数据。5.2.4 热网应踏勘以下项目：a)图纸、项目最终信息资料；b)管网现状情况（完整的管线路由、长度、管径、敷设方式、阀门、热力井位置等）；c)智能化现状、自控系统、通信接口、通信协议、监测仪器仪表的配置情况及设备运行情况。5.2.5 热力站应踏勘以下项目：a)图纸、项目最终信息资料；b)热力站的供热范围、供热面积、连接形式、投入运行时间及供暖期供热天数、分区情况等；c)换热器、水泵、阀门等设备信息及运行状况；d)智能化现状、自控系统、通信接口、通信协议、监测仪器仪表的配置情况及设备运行情况；e)改造前不少于 2 个供暖季的运行数据，应含有运行能耗数据。5.2.6 热用户踏勘具体要求见 DB11/T 2106.2 中的相关规定。5.2.7 现场踏勘还应符合 DB11/T 1009 和 DB11/T 1477 中的要求。5.3 评估 应根据现场踏勘情况，出具项目评估报告，评估内容宜包括下列主要内容：a)现有供热系统概述；b)供热质量（以室温和投诉率为参考）；c)能耗状况；d)设备运行状况；e)安全状况；f)自动化情况；g)信息化情况；h)智能化现状、改造分析及建议；DB11/T 2106.12023 4 i)预期改造效果。6 热源智能化改造 6.1 热源种类包括燃气锅炉、电锅炉、各类热泵、太阳能光热设施等。6.2 热源智能化改造应装设相应的传感器、计量仪表、执行设备和智能化控制系统，实现对运行数据的采集、监测以及设备的调控、联锁保护和故障报警。数据采集应满足 DB11/T 2107 的要求。6.3 现场新装设的仪表设备和既有的燃烧器、变频器、主机控制器等本地控制装置的运行参数应上传至智能监控平台。6.4 参与控制的温度变送器测量精度应不低于0.25%FS，参与控制的压力变送器精度应不低于 0.1%FS。6.5 数据采集装置宜具备不小于 48h 数据的本地存储能力，当通讯网络恢复时，能自动通过网络上传或通过存储设备上传数据。6.6 热源智能化改造宜同步实施烟气余热回收和冷凝水回收利用等相关节能改造项目。6.7 热源智能化改造前应具备下列条件，当不满足以上条件时，应先进行相关改造。a)热源主机可以自动调节负荷大小，具备通信接口并提供通信协议；b)燃气、水、电、热计量数据全面。6.8 热源智能化改造控制应符合下列要求：a)热源智能化控制应实现结合室外气象参数、热网水力状况、建筑围护结构状况、用户室内反馈温度，建立热源供热量模型的功能；b)热源的电动阀、水泵变频器及配套变频柜应具备远程控制功能；c)当同类热源设备为 3 台及以上且其出口对应的热用户属同一系统或分支时，应建立热源集群控制系统，实现计算热源集群的供水温度和设备负荷等参数、预测不同条件下热源设备运行状态与运行能耗、结合优化算法确定最优的热源控制策略等功能，热源群控系统不应影响供热系统整体运行；d)多能耦合热源系统应具备各类热源系统智能切换功能。7 热网智能化改造 7.1 热网智能化改造，应在一次管网供暖季失水量不大于每平方米 12 千克，二次管网供暖季失水量不大于每平方米 24 千克，供热管网沿程温降不应大于每千米 0.1的条件下进行。当不满足以上条件时，应先进行老旧供热管网更新改造。7.2 热网智能化改造应符合下列规定：a)管网关键节点应根据实际需求采集温度、压力、流量等参数；DB11/T 2106.12023 5 注：管网关键节点指管网解列阀门及其它重要分断阀门。管网解列阀门是指设置在热力管道上，由于某种原因（切换热源供热等）将管网之间的联系切断，分成相互独立、互不联系的两部分的分断阀门。其它重要分断阀门指间隔一定距离设置在热力管道上，在维修或发生事故时可隔离部分管段而设置的关断阀门。b)宜对管网检查室内的环境温度、湿度、补偿器位移量、地面积水等参数进行监测；并对检查室内的地面积水进行超限报警；c)宜设置管道泄漏报警系统。7.3 供热面积大于等于 100 万平方米时，一次管网宜进行在线水力计算，宜在智能监控平台上展示管网拓扑结构，具备寻找最不利回路、最大压差点、最大温差点功能。7.4 热网智能化改造宜考虑热力站的建设条件、一次和二次管网情况、建筑节能情况、热源升温到各热力站及各栋建筑的温度延迟等因素，根据天气预报相关数据滚动生成未来 24 小时的小时级负荷预测及未来 5 天的负荷预测，小时级负荷预测精度不低于 90%。7.5 热网智能化监测设备应符合下列性能要求：a)应具备地理信息定位、身份唯一识别功能；b)应耐受高温高湿环境，防护等级 IP68，耐受环境温度不低于 80；c)采集或传输系统，如采用电池供电，电池应为可拆卸充电电池，在满足 DB11/T 2107 的要求下，使用寿命不低于 3 个供暖季的一次性电池。8 热力站智能化改造 8.1 热力站智能化改造应装设相应的传感器、计量仪表、执行设备和智能化控制系统，实现对运行数据的采集、监测以及设备的调控、联锁保护和故障报警。数据采集应满足 DB11/T 2107 的要求。8.2 现场新装设的仪表设备和既有的变频器、控制器等本地控制装置的运行参数应上传至智能监控平台。8.3 参与控制的温度变送器测量精度应不低于0.25%FS，参与控制的压力变送器精度应不低于 0.1%FS。8.4 热力站内公共建筑供热系统应设置热量表，实现按用热量计量收费，同时应具备分时分区调控功能。8.5 热力站智能化改造前应具备下列条件，当不满足以上条件时，应先进行相关改造。a)换热器、循环水泵应与实际工况匹配；b)实际工况中换热器一次侧压降均应不大于 30 千帕，二次侧压降均应不大于 50 千帕；c)循环水泵扬程应能满足智能化供热改造后的阻力要求；d)热力站一次侧为二级泵的供热系统，二级泵应根据设定二次供水或回水温度进行变频控制。8.6 热力站智能化改造的控制系统应符合下列要求：a)应具备一次总管回水温度或二次供水温度曲线自动调节或定值控制功能；b)循环水泵应具备变频调速和泵组智能切换功能；DB11/T 2106.12023 6 c)电动调节阀、变频器及配套变频柜应具备远程控制功能；d)应具备结合室外温度、热用户室温及历史运行数据，利用机器学习算法，建立热力站热负荷预测模型，自动调节供热量的功能；e)宜具备根据热网实际生产运行数据，辨识并修正热力站板换阀门开度和水泵运行特性模型的功能。9 源网站户协同 9.1 智能监控平台应符合 GB/T 16260、GB/T 14394、GB/T 22239 的相关规定。9.2 智能监控平台应具备全系统可视化功能：a)应能对供热全系统的设备能耗、运行状态、故障进行监测、报警和预警；b)应能对热源、热网、热力站供热工况及室温数据进行监测和展示，利用图、表等手段实现监测数据可视化和 GIS 信息可视化；c)具体可视化应具备如下功能：1)支持对供热全系统整体工况的展示及热源、热网、热力站、建筑室温等分组及单元显示；2)支持历史工况趋势展示；3)支持图、表等多种呈现方式；4)集中展示设备及工况报警及故障处理全过程信息；5)支持各自子系统间数据互联互通，提供多维度生产及管理报表，关联分析报表；6)记录系统操作日志及系统运行日志。9.3 区域锅炉房宜结合天气预测数据、热源群控模型、一次网负荷输配模型、热力站负荷需求预测模型，实现区域内锅炉房系统至热力站系统的联调联控。9.4 热力站智能化改造宜结合天气预测数据、二次网水力平衡调节模型、热用户或单元楼栋热负荷需求模型，实现热力站供热系统至热用户的联调联控。9.5 热力站智能化改造宜实时获取热力站的相关监测数据，完成供热系统建模与仿真，并对站内自控系统进行远程调控：a)可对热网损失过大、水泵性能退化、换热器维护清洗等运行问题进行诊断，发现热力站运行状况异常的相关因素以及具体原因；b)可动态连接一次管网在线仿真系统、二次管网精准调控系统，实时分析在天气预测数据下，热网水力平衡协调控制方案及应急调度决策优化方案，包括以下内容：1)进行在线水力计算时应采集一次管网供回水压力或压差，一次管网回水总管上的电动压差调节阀根据一次管网动态平衡效果进行智能调节；2)二次管网精准调控时，应采集二次管网总供回水压差及最不利点压差，参考管网最不利点压差，通过调节循环水泵频率控制二次管网总供回水压力差。DB11/T 2106.12023 7 9.6 热用户智能化改造控制应建立典型室温模型，实现热用户调节装置与室温模型联调联控。具体应符合 DB11/T 2106.2 中的相关规定。10 施工与运行维护要求 10.1 一般规定 10.1.1 热源、热网和热力站智能化改造工程的施工应按设计施工图进行。10.1.2 建设单位应在施工前组织设计单位、施工单位及相关单位进行智能化供热系统施工图会审。10.1.3 锅炉房供热系统的施工应符合 GB/T18713、GB 50273 的相关要求，一次管网、热力站供热系统的施工应符合 CJJ 28 的相关要求，二次管网的施工应符合 GB 50242 的相关要求。10.1.4 自动化仪表设备的安装应按产品安装说明书，施工应符合 GB 50093 的有关规定。10.1.5 仪表电气线路的施工应符合 GB 50168、GB 50303 和 GB 50254 的有关规定。10.1.6 信息系统网络的施工应符合 GB 50311 和 GB/T 50312 的相关规定。10.2 施工 10.2.1 热源、热网和热力站的施工应包括全部软硬件、仪表设备的安装和调试。10.2.2 施工过程中出现工程变更、设备及材料代用或更换等情况，应经设计单位确认，并应有设计变更手续。10.2.3 改造工程在确定系统非运行状态、且系统泄水完毕方可施工。10.2.4 施工过程中宜进行工人信息、设备安装空间位置等的电子化记录。10.2.5 热量表的安装应符合 DB11/T 1066 的要求。10.3 调试 10.3.1 供热系统设备安装完成后工程验收前应按 GB 50242 进行冲洗、及时清洗过滤器，做好系统除污，并对整个系统进行水压测试。10.3.2 调试应在智能化供热工程施工完毕后、竣工验收前，由施工单位提出申请，并应由建设单位组织各相关方参加调试工作。10.3.3 调试前供热企业应组织制订完整的调试方案并确定调试目标、调试内容和调试方法，并应满足施工图、产品技术文件及验收标准的要求，调试结果与调试目标一致视为合格。10.3.4 本地调试应符合下列规定：a)设备安装完成后，应进行设备自身功能和控制系统的调试；b)设备调试完成后，应进行本地监控站的系统调试；c)应对现场采集设备数据采集情况予以核对，保证现场采集设备内数据与实际一致。d)对通信设备、通信线路进行调试；10.3.5 智能监控平台调试应满足以下要求：a)对智能监控平台硬件和软件进行调试；DB11/T 2106.12023 8 b)应对设备上线情况进行核对，保障设备与系统通讯正常，且设备内数据可在系统内正常显示；c)调试过程，需留有调试记录，宜实现调试记录的电子化。d)监测与调控系统安装完成后应进行联网运行和联机调试，并应测试相关软件功能。10.4 运行要求 10.4.1 供热企业应建立监控平台服务器机房管理制度。10.4.2 供热企业应在供热前对智能化供热系统进行检查；供热运行期间应对本地监控系统和智能化控制系统上传数据进行准确性核查，并对异常数据进行处理；应对无人值守热力站本地监控系统定期巡查，巡查周期不应大于 24h，发现故障或接到设备故障报告后，应及时进行处理。10.4.3 当发现智能化控制系统出现系统控制功能失效时，供热企业应立即查找控制功能失效原因、对相关设备或软件进行维修、系统恢复控制功能前按监控中心的指令进行手动调节。10.4.4 运行人员应经过专业技术培训。10.4.5 数据安全及网络安全应满足 DB11/T 2107 的要求。10.5 维护要求 10.5.1 供热企业应对智能化供热系统进行维护，并制定相应的维护制度、明确专职维护人员。10.5.2 智能化供热系统的硬件维护应符合下列规定：a）智能化供热系统的硬件应处于良好的运行状态。停止运行的供热系统，智能化控制设备宜每月通电运行 1 次，通电时间不应小于 2 小时；b）供热企业应建立智能化控制设备运行状态台账，并确保其时效性与完整性；c）供热企业应按国家现行标准的规定定期对温度、压力等就地仪表进行检定与校准。10.5.3 智能监控平台的软件维护应符合下列规定：a）软件的安装应由专业技术人员完成，并做好相应记录；b）软件的修改和升级应报供热企业同意后方可实施；c）供热企业应对平台数据集中备份、定期整理，并做好更新时间记录。10.5.4 通信网络维护应符合下列规定：a）供热企业应定期检查通信设备设施，保证运行完好；b）供热企业应定期检查通信网络，包括有线网络及无线网络，保证通信网络通畅。10.5.5 供热企业应建立智能化供热系统的 IP 地址明细表，IP 地址更新前应进行备案。10.5.6 供热企业对智能化供热系统的运行维护尚应符合 CJJ 88 的有关规定。DB11/T 2106.12023 9 参 考 文 献 1 CJJ/T 241-2016 城镇供热监测与调控系统技术规程 2 DB23/T 27452020 黑龙江省城镇智慧供热技术规程 3 DB13(J)/T 83752020 城市智慧供热技术标准 _