自動化控制技術在集中供熱領域中的應用

王 瑤

大連大發電供熱有限公司 遼寧 大連 116021

1.前言

在提倡集約化和智能化城市建設的今天，城市集中供暖演變為日常生產生活領域中的基礎性問題，因此應當詳細對集中供熱系統建設及設計環節中的重要內容進行分析，科學合理的在集中供熱使用自動化技術，在集中供熱系統實際運行的過程中，將自動化控制技術的作用充分發揮出來，將能源消耗量控制在一定范圍內，與此同時大幅度提升我國人民群眾的生活質量，讓集中供熱系統在實際運行的過程中得到更多人的認可，最終也就可以在我國城市化發展進程向前推進的過程中，起到一定促進性作用。

2.集中供熱的含義及工作原理

2.1 集中供熱的含義

集中供熱一般情況下所說的是在工業區和居民區所在范圍內構建出統一的集中熱源系統，向生產生活領域中提供熱能。城市集中供熱系統是便民公益性市政基礎設施，在現代化城市發展過程中占據的地位十分重要。因為集中供熱模式實際應用的過程中展現出成本低及供熱效率高等特征，所以得到了我國社會各個領域中相關人士的認可。在各個城市，科學合理的應用集中供熱系統，就可以將供熱領域中消耗的資金控制在一定范圍內，將更多的資金用在基礎設施建設領域，從而也就可以在我國城市化發展過程中，起到一定促進性作用。

2.2 集中供熱的工作原理

從熱源的角度上進行劃分，現階段集中供熱可以分為熱電聯產和小鍋爐房兩種形式，集中供熱系統使用到的介質一般情況下是蒸汽或者熱水。熱水型供熱系統中使用的是熱水泵式循環。蒸汽型供熱系統其實是高壓蒸汽管道在用戶和供熱設備進行循環。

通常，蒸汽型供熱系統在中小型工業用熱區域展現出的適應性比較強；居民室內集中供暖系統一般情況下會選擇蒸汽和熱水聯合應用；針對熱量需求相對來說比較大并且時間比較長的情況下，選取的是熱水型集中供暖系統。

3.集中供熱系統實際運行過程中存在的問題

熱能的利用率較為低下。在各個集中供熱系統實際運行的過程中，熱能利用率低下這一問題其實是長期存在的，原因在于供熱領域中施行的收費制度較為單一。不管是企事業單位生產供熱還是居民日常生活供熱，都會依據建筑面積收取供熱費用。所以在一個供暖季節，能夠收取到的供暖費用是固定的，因此對于享受熱能的用戶來說，在日常生產生活肯定是不會考慮到節能這一問題。

現階段我國范圍內各個城市基本上都會使用集中供熱這一模式，但是實際供熱執行情況卻不同，某些區域使用到的供熱系統滯后性比較強，節能技術的應用沒有得到應有的重視，因此想要讓熱能的利用率得到一定程度提升，是一件十分困難的事情。

4.自動化控制系統在集中供熱系統中的具體應用

4.1 切實依據室外溫度控制供熱負荷

構建室外溫度和供熱負荷的預報模型，集中供熱系統實際運行的過程中，從供水溫度發生變化到回水溫度發生變化，其中間隔時間達到兩個小時以上，假如想要及時的完成供熱控制工作，就一定是需要對未來兩個小時供熱區域的溫度進行預測。可以使用溫度測量儀器連續多次記錄不同天氣之下供熱區域的溫度，并將氣象站提供的氣象預報內容作為參考依據，將各項信息數據通過計算機進行處理之后，構建出不同區域未來兩小時室外溫度預報模型，以此為基礎找尋出精準的熱負荷控制指標，及時且科學合理的對集中供熱系統供熱量進行調整，促使供熱系統的能源利用率得到大幅度提升，妥善解決以往集中供熱系統能源利用率低下這一個問題。

4.2 提升系統可靠性

假如想要讓集中供熱系統在一個供熱周期不停的運行，就應當對控制系統的運行安全性及穩定性做出一定保證，值班機和下位機不單應當可以承受鍋爐房粉塵的影響，還應當可以抵抗電網中電流沖擊以及電磁場的影響。在詳細對經濟性因素進行分析的背景之下，為了能夠保證控制系統處于長期無故障運行的狀態，實際工作的過程中主要選取的是下文中所說的這些控制措施。

選取通過現場實驗，連續運行時間可以達到一萬小時之上的無故障工業控制計算機，以此為基礎保證控制系統可以在惡劣的環境長期穩定運行。

選取穩壓范圍相對來說比較廣泛，精準性強，抗干擾能力強，相應速度相對來說比較快的交流穩壓器，與此同時搭配干擾控制器，在此背景之下自然是可以讓供電環境得到一定程度的改善。

科學合理的應用冗余技術和容錯技術，促使自動化控制系統展現出一定自我恢復和自啟動能力，為了能夠對鍋爐及供熱設備的運行安全性及穩定性做出保證，還應當在值班機中配備后備儀表柜，在計算機出現故障并難以自行恢復的情況下，可以使用儀表柜手動調節，從而也就可以保證自動化控制系統實際運行的過程中，將自身的作用充分發揮出來。

4.3 DCS系統在設備遠程控制中的應用

保證各個模塊在熱網系統當中能夠協調配合，DCS控制軟件一般是對系統組態模塊、報警模塊以及控制模塊進行控制，在管理模塊中設置相關參數，實時動態的去對系統組態及趨勢進行分析，將現場儀表中收集到的信號轉換為工程量輸送到其他各個模塊當中，而后通過其他模塊處理之后輸送到運算模塊當中，對各項信息數據進行處理，讓系統處于有效的控制之下。

結語

在自動化控制技術越發成熟起來的背景之下，智能化水平也得到一定程度提升，自動化控制技術在集中供熱系統的發展前景十分廣闊，現階段自動化控制技術的作用并沒有完全在集中供熱系統發揮出來，自動化控制技術在提升供熱穩定性以及供熱質量等領域，具有巨大的潛力。總而言之，在集中供熱系統，自動化控制技術的應用是一個十分重要的發展方向。