一種鍋爐房供熱微機自動監控系統的設計及應用

樊樂軍

摘 要：文章將以云崗礦供熱現狀為切入點，針對一些鍋爐房供熱危機自動監控系統的實際操作過程和應用等具有代表性的問題加以分析和探討。并希望能借此深入的探析，將該系統在供熱工作上所發揮的重要作用傳遞給更多的人了解和認知。

關鍵詞：鍋爐房；供熱；微機監控系統；設計應用

就目前供熱系統使用情況來看，特別是對鍋爐房的使用，幾乎占據了極大的比率。尤其是我國熱電廠亦是如此，在供熱的集中監控上并未有較高的普及。據不完全統計，在針對我國大中型城市等29個地區，經調查大約3.7億平方米的數據信息現實，鍋爐的使用率幾乎成為一種普及的現象。更令人吃驚的是，其中有84%為分散鍋爐房（容量大多在20t/h或20t/h以下）。最主要的是這些較低運行效率的鍋爐，在能源消耗上產生了極大的浪費。針對這一廣泛性的現象，鍋爐本體燃燒的自動控制方面盡管被相關專家數度研究，但成效也僅僅只局限于燃燒的自動控制上，并不能連同鍋爐在內對整個供熱系統上實現深入研究。

1 從云岡礦供熱系統現狀看全國鍋爐供熱采用的普遍現象

鍋爐房（熱原）、熱網、熱用戶是供熱系統的主要三大構成部分，這幾個部分相互緊密聯系著，任何情況都是無法被單獨分割或劃分出局的。若想在鍋爐供熱上實現節能省材，那么各個環節配合的加強和優化就勢在必行了。

鍋爐房供熱微機自動監控系統，特別是在區域上，以云崗礦當前的鍋爐房供熱系統為主要研究對象。該供熱總面積達51.5萬平方米，水暖隊現共有24臺鍋爐，其中20T鍋爐有8臺、6.5T鍋爐有3臺、4T鍋爐有13臺，總蒸發量是231.5T，熱風爐總共8臺，其總功率1040MW。以蒸汽供熱和水暖供熱為主要供熱方式。

無論是根據二次測量恒定，還是依據室外的不同溫度，不管是哪一種情況，對二次供水和一次供水的不同溫度的控制，進而達到鍋爐高校燃燒。其途徑，都是通過對爐排轉速調整燃煤量和實時調整鼓風量以及引風量將風煤比合理化而得到的。一次熱網按質量并調的方式運行，二次熱網按質調節方式運行，最終實現按需供熱。按照質量并調的方式和質調節方式分別將一次熱網、二次熱網運行起來。

2 供熱微機監控系統發揮的作用

2.1 微機自動監控系統的總體構成

如圖1所示，系統的構成主要包括三大部分。

所有管理平臺的組成，皆由中央調度室為核心點。2004年的時候這種系統平臺普遍多為Windows98/2000，現在隨著科技的進步系統亦隨之提升為Windows7操作系統，Visual Basic是負責整個系統的編制。無論是機構化編程高級語言的支持上，還是可視化以及面向對象，都具備較好的特征。

圖1 “供熱微機監控系統”構成示意圖

該系統主體信號和電話的兩種通訊方式，主要是由城市程控電話網再借助調制解調器和小交換機配套下實現。

換熱站的現場監控系統，主要是由下位機和調職解調機相互組成。

2.2 供熱微機監控系統可實現量化管理

無論供熱中心熱源、一次網還是二次網，在實現整個采暖系統“三級熱量管理、兩級管理體系和一個管理中心”的運行管理方法上，微機監控都能將企業用戶有機地聯系在一起。從中心熱源做起時，鍋爐房在《供熱質調節水溫曲線》的參考下對室外溫度進行嚴格的按照，從而將對外供水的參數調節到符合標準的溫度上。另外，高溫水在分配上是按照供熱面積來有效進行，在送入二次網之前都是要經過換熱工序的。為了平衡各個用戶的熱水網，當低溫水形成之后，便以流量的形式對其進行合理的分配。

3 微機自動監控系統的操作

3.1 一次供水溫度操作中的控制情況

一次供水之所以要實施控制，其目的主要就是為二次供水溫度監控打下一個具備保證的前提基礎。且在提高一次供水溫度的同時，還對鍋爐燃燒情況以及燃燒效率起到改善和促進作用。如圖2。

圖2 一次供水溫度閉環反饋控制系統

控制爐排轉變，是一次供水溫度的主要實現途徑。內置于自控系統選件的數字PID控制器，一旦有實際采集到的一次供水溫度值與設定值相互偏離，不能一致的狀況時，便會自動計算并調整爐排電機的轉速。將供水溫度的實際值與設定值盡可能地達成相符的數字。

另外鼓引風電機的速度在爐排轉速的變化中，也將隨之相對應地產生調整。在風煤比的匹配上完全實現合理性，大大提高了鍋爐燃燒的高效質量。

3.2 二次供水溫度操作中的控制情況

熱力站的二次水溫度在控制操作上，已經成為供熱系統的整體控制中最至關重要且不可替代的策略。它不僅是整個系統中的主要控制目標中心，同時還影響著實現按需供熱的系統主要功能。

3.3 一次管網循環流量通過調整循環泵電機轉速實現

控制方式，主要是以不同的室外溫度來做根據，對二次供水溫度作出不同的計算設定值。在控制一次管網循環流量的環節上，調節控制一次管網循環流量起到決定性的作用，其目的就是為了使一次管網循環流量通過對循環水泵電機的轉速調整，以完成二次水溫度與設定值的相符任務。如圖3。

圖3 二次供水溫度閉環反饋控制系統

從整體上來看，供熱微機監控系統客觀上已經基本實現了從鍋爐房到換熱站全過程控制任務。這不僅在風煤配比環節上起到了合理規范性的作用，同時鍋爐熱負荷穩定與實時調節上，常見的矛盾性的現象上也被有效地消除。其節能效果特別是在按需供熱方面完全起到了顯著的效果。

參考文獻

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