試論供熱系統的自動化控制與節能降耗

王海生

大連東浩熱力有限公司

試論供熱系統的自動化控制與節能降耗

王海生

大連東浩熱力有限公司

在供熱系統中，自動化控制可以提升供熱系統實際工作效率，所以自動化控制功能對供熱系統的高效運行具有非常重要的意義。但是由于供熱系統包含不同的種類，比如熱電廠供熱系統、低溫水供熱系統等，而且因為不同供熱系統的結構特點也各不相同，所以其在控制過程中也會出現各種各樣的問題，消耗能量。所以，對供熱系統里面的自動化控制以及節能降耗功能進行研究是非常具有現實意義的。文章就此進行分析。

供熱系統；自動化控制；節能降耗

1.城市集中供熱系統的發展現狀及調控基本原理

1.1 城市集中供熱系統的發展現狀

與國外的供熱系統相比，我國城市集中供熱系統仍舊存在很大的差距，其主要體現在對熱網的控制和調節方面。目前，國外的熱網控制已完全融入自動化系統，熱網的管理和控制已經能夠由信息網絡實現，而我國因受到技術、經濟等條件約束，導致熱網控制自動化進展依然處于初級階段，自動化控制系統的技術水平及實踐效率均沒有取得理想效果，且我國城市集中供熱系統中自動化技術的發展較為緩慢。但隨著世界經濟一體化的實現，我國不斷引進世界各國先進的科學技術，我國熱網控制自動化水平快速提升，自動化控制形式向多元化方向發展，許多設備都得到更新，在城市集中供熱系統中的應用也越來越廣泛。

1.2 城市集中供熱系統的調控基本原理

從廣義的角度來看，熱網自動化控制系統主要由熱網中的熱力站及熱源廠兩個部分組成。熱網自動化控制系統能夠對全部熱力站進行實時控制和監測，其中既可以控制站內全部的一次網回水電動閥門，同時還能通過中央控制室調控全部的熱力站及其網絡。熱網自動化控制系統的功能主要體現在以下幾個方面：(1)熱源廠中心控制室。熱源廠作用主要在于負責對全部熱力站內的所有儀器設施的使用情況進行遠程觀測，及時收集各熱力站的數據信息，通過詳細的研究及比對，以這些數據信息作為基礎，經由計算機分析后，從而得出正確的控制指令。然后遠程輸送、執行這些控制指令，有效地調節熱網系統，使其能夠安全、穩定的運轉。(2)各小區熱力站。一般每個小區熱力站閥門的控制及調節，都是根據預定溫度值進行的。此外，也可以通過直接執行上一次系統執行的指令，以管理和控制一次網回水閥門。(3)通信系統。通信系統的功能主要負責傳輸及配置熱力站和中心控制之間的有關數據。

2.供熱系統實現自動化控制的措施

2.1 軟硬件控制

供熱系統中使用DCS控制系統后，不僅使供熱系統的運行狀況更好地被了解，也可以在系統之外對其進行控制，比如：依據DCS控制系統的“顯示”功能，工作人員能夠更好地了解設備的運行情況，這為故障的檢修和設備的調試帶來了極大的便利。對供熱系統實行軟硬件控制，需要在軟硬件系統中加入紅外、測溫設備，只有如此，在系統運行過程中，工作人員才能確保設備會按照系統的指令進行工作，同時保證DCS控制系統在運行過程中能夠依據電氣設備工作程序對數據進行記錄，以便其與測溫裝置配合對供熱系統裝備的溫度進行監控和調整。此外，在供熱系統正常運行時，根據測溫裝置發出的信息，在不同時間段內依據溫度調控措施，利用計算機對鍋爐出口水溫進行控制，以確保供熱系統的內部溫度處于正常范圍，從而對供熱系統的持續性供熱給予保障。

2.2 智能控制

供熱系統要想實現自動化控制，就必須要使用智能控制模式，這種模式也是實現自動化控制的有效方法之一。由于鍋爐供熱控制系統的結構較為復雜，且其具備的熱容性大、危險性高等特點也會對其控制效果造成一定的影響，因此，為了使供熱系統達到自動化控制目標，工作人員就需要在供熱系統中添加智能化操控環境，以便使其與DCS控制系統相互配合，并結合操作人員所起的作用來解決供熱系統出現的問題。

2.3 集中控制

供熱系統實現自動化控制的基礎就是集中控制。供熱系統要想實現集中控制，就需要充分發揮中央控制室的作用。在對供熱系統進行自動化控制之前，必須要對系統進行一定的改進，其中最重要的改進內容就是調整上位控制管理系統，以確保供熱系統的自動化控制能夠順利完成。另外，操作人員還可以通過提高供熱系統控制承載能力的方法，使鍋爐自身的燃燒控制向自動化控制轉變。

3.系統耗能主要環節

3.1 制備方面

隨著我國城市化進程的不斷加快，各個城市供熱問題日趨嚴重，現階段我國供熱系統普遍使用的制備熱源手段主要有三種，分別是：建設熱電廠、燃料燃燒以及建設爐房。對于燃燒過程，必須消耗相應的燃料，主要有天然氣、煤以及木材等，而供熱鍋爐房形成的能耗普遍在于各種生產設備的使用，包括：水泵、鍋爐、各種輸送設備以及所采用的鼓風機等。

3.2 能量轉換方面

對于供熱轉換過程來說，能耗最多的就是熱力站，這是由于熱能轉換必須經過熱力站里面交換器的處理，有效將一級網熱能變為二級網，通過相應處理后再把熱能供給用戶。熱力站里面能耗產生的主要設備包括：循環泵、補水泵以及熱交換器等，大多數消化的能量為電能、水能和生產熱能。

3.3 傳輸方面

因為受到技術條件和相應供熱設備的自身局限，我國現今普遍使用的輸送裝置為相應熱網設施。對于輸送管道來說，其組成部分主要有：保護層、鋼管以及保溫層等，按照不同情況組裝輸送管道。系統傳輸供熱的時候會消耗很多電能、熱能以及水能，可以按照熱網熱效來掌握具體能耗情況。

3.4 系統用熱方面

實際應用供熱系統的過程中，必須配合使用比較合適的用熱設備。其中城市居民因為受到建筑工程結構的限制，一般應該通過采暖散熱器把相應的熱能有效發散至室內，所以采暖散熱器就是一種高能耗設備。必須根據供回水溫差積分以及具體循環水量來判斷檢測能耗大小。

結束語

供熱系統實現自動化控制就代表其生產力得到了提升，盡管前期投入會比較大，但是在建設完成后的長期使用過程中節約的水、電與人力也是十分顯著的。因此，必須加強熱網控制自動化的研究，解決自動化過程的問題，改善供熱系統的設計，為人們提供更加優質的供熱服務。

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[3]李毓英.探討供熱系統的自動化節能控制技術[J].信息化建設，2015，05：126-127.