城市集中供熱運行管理的節能降耗措施淺析

孫助彩

摘 要：近年來，我國經濟快速發展、城市化建設不斷推進，建設可持續發展的城市成為了發展方向。因此，城鎮的能源和環保問題是城市化建設工程的重要內容。我國北方城市取暖季較長，主要采用的是集中供熱的方式。因此，對城市集中供熱系統的經濟性、合理性，以及節能問題的分析和處理對于國民經濟可持續發展、環境保護、能源節約等問題都有著重要意義。

關鍵詞：集中供熱 節能 對策

1、集中供熱概述

熱能是基礎性的資源，為了節約能源，在城市供熱中，優先采用集中供熱的方式。集中供熱管網的規模較大，且影響因素較多，所以在管網設計、建設、維護時要使用成熟的技術，采用系統性的方法更新和優化城市集中供熱管網，確保集中供熱管網的安全使用。

2、集中供熱管網的特點

2.1供熱質量高

城市集中供熱管網在運行過程中主要使用集中質量的方法，當外界氣溫發生變化時，熱網系統可以使用集中質量并調的方法來調節供熱介質的溫度、流速等參數，使其在供熱狀態下達到適合的溫度。集中供熱管網的運行方法不僅能滿足用戶的需求，還能節約資源，降低供熱成本。另外可以在供熱管網系統中設置計量表，通過計算機系統來調節供熱數據，從而實現供熱管網的實時監控。

2.2自動化程度高

現在城市的集中供熱管網基本實現了自動化控制，能根據外界的溫度進行動態調整，不僅保障了供熱溫度，且提高了工作人員的勞動效率。由于集中供熱管網使用中央加熱設備，供熱質量非常高，且降低了系統的故障率，為系統的穩定運行提供了保障。城市集中供熱管網自動化程度高，是現代化建設及經濟發展的必然趨勢。

3、城市集中供熱系統節能問題對策

3.1應用自控技術管理

進入采暖季，在運行過程中采用集中供熱方式需要根據室外氣溫的變化進行相關參數的調節，使得到達用戶家中的熱量與其熱負荷變化相匹配，保持用戶室溫相對恒定。一般的供熱調節方法是采用量調節、質調節、間歇調節和分階段改變流量質調節等。這些調節方法在實際生產運行中達不到精細化管理，針對能源率低下的這個點，采用一種叫“熱量調節法”的調節方法，來實現熱力站熱量的精細化管理，以達到保障供熱質量、能源利用率提升的目的。熱量調節法是根據用戶熱負荷需要量，通過對供水溫度、回水溫度、流量、熱量監測計量裝置的控制，來達到系統預定的供熱量，滿足用戶室溫要求。使用熱量調節法，前提是測溫元件、流量變送器和熱量監測計量儀器等需要在系統中安裝。在能耗精細化管理的運行過程中，根據室外氣溫條件，確定所需提供的供熱量、熱力站運行時間和運行負荷，同時給出參考供水溫度、回水溫度和平均流量，用來指導熱力企業的調度定額供熱并按需調節。在生產運行中，在制訂生產運行方案時明確熱力站的熱負荷、停泵次數和熱力站運行時間，就達到保障用戶室溫達標的基礎上能源損耗降到最低的目的。

3.2熱力站供熱系統自動化控制

熱力站調度中心與區域氣象部門進行溝通和聯系，了解到最新的氣象信息后，對熱力站熱力系統運行進行有針對性的調節。這些氣象信息包括了區域內白天與夜間的最高、最低溫度，以及是否存在降雪或降雨情況等等。熱力調度中心的工作人員得到這些氣象信息數據后進行深入分析，結合熱力站供熱闡述，最終計算出熱力站供熱系統運行的白天與夜間平均控制參數。此環節中涉及到了氣候模型專家系統的建設，該系統建設是結合豐富的歷史工作經驗以及專業理論研究基礎上產生的，并且模型所具備的功能還會進一步的補充和完善，使得模型越來越為先進化，可以更好的為熱力站自動化控制領域而服務。氣候模型專家系統通過運行計算出區域白天與夜間的平均控制參數之后，系統會自動化的起動每一個換熱站的控制參數偏差庫，然后得到每一個換熱站的運行控制參數，進行控制指令的發布，同時還可以確認每一個換熱站是否接收到了指令。換熱站參數偏差庫建設是非常復雜的，其中會涉及到換熱站的建設地點以及建筑所應用的保溫結構和建筑應用性質等等，參數偏差庫具備良好的維護特性，具有相應權限的工作人員可以根據實際情況對參數偏差庫進行修整和優化，避免參數偏差庫與實際情況存在較大的差異性。

氣候模型專家系統建設具有幾下優點：系統實際運行中可以客觀的呈現出區域的氣候情況，同時具備了良好的控制功能。可以根據未來一段時間內的氣候變化情況對熱力站熱力系統運行進行調節，從而保證熱力站供熱系統運行處于最佳優化運行狀態中。滿足不同換熱站運行的個性化需求，結合實際需求進行供熱模式的確定。建筑應用性質不同，其供熱需求也會存在就表達的差異性。用戶夜間需要結合實際情況適當的調低供熱溫度，到了白天需要使得供熱溫度恢復到標準控制值，這樣可以在保證供熱質量的前提下降低熱力站供熱系統運行的能源消耗，提升供熱系統運行的經濟性。由于供熱系統是典型的大滯后控制模型，標準的控制策略并不能完全適用。熱量控制能夠更加合理地建立最優化控制模型，能夠在保證供熱質量的前提下更精確地實現節約熱能、降低消耗的目的。

3.3IDH 智能熱網系統的應用

IDH 智能熱網系統對整個供熱系統做全過程監測控制，分析整個供熱系統各個環節運行的質量及經濟性，根據室外氣候變化對系統做負荷預測，給熱力公司的管理者提供參考，指導運營，從而提高供熱企業的能源利用率和供熱過程管控能力。

IDH 智能熱網系統主要由監控系統 、管理系統、專業分析系統及數據中心組成。監控系統是整個智能熱網系統的基石，它對整個熱網從源端到末端的全過程監測及遠程調控， 動態分析評價系統運行狀態，動態糾偏。 監控系統包含熱源 DCS系統，熱網 SCADA 系統及末端熱用戶的計量溫控系統。監控系統負責為智能熱網系統提供底層的數據及其控制操作。監控系統傳輸上來的海量數據進入分析系統進行分析整理。通過負荷預測制定用能計劃；周期分析水電熱的能耗和用戶舒適度來綜合評價用能狀態；在線水力、熱力工況分析來動態分析運行經濟性， 為生產決策調度提供依據。管理系統包括計量管理、能源管理、故障管理、投訴管理及第三方接口平臺。 通過手機APP、PC 端 、LED 屏 顯示系統等多種交互工具，熱力公司的調度人員可以對整個智能熱網系統進行操控管理。數據中心是整個 IDH 智能熱網系統的核心部分，作為整個系統數據存儲和處理的核心單元。對于熱力系統，需要累計歷年的運行數據作為分析判斷的基礎，而這些數據的存儲需要載體，從這個角度來講，數據中承載了智能熱網系統“心臟”和“大腦”的功能。

結束語

供熱系統作為耗能大戶，在環境問題日益突出的今天，節能減排勢在必行。通過在集中供暖運行中各個環節的把控，才能使集中供熱系統更節能、更高效、更環保。

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