儀表與自動化過程控制在集中供熱工程中的應用

劉乃通 臨沂市新城熱力有限公司

儀表作為集中供熱工程建設當中重要的檢測設備，其不僅起到檢測集中供熱工程中各項數據的效果，而且具有反應集中供熱控制程度的作用。在集中供熱工程當中應用儀表與自動化過程控制手段，主要是探索儀表與自動化控制技術的結合形式以及集中供熱工程建設內容的自動化過程控制手段，進而推動集中供熱的自動化控制效果，在避免集中供熱資源浪費的基礎上，提高集中供熱工程的安全性和經濟性，最終實現智能化的儀表應用以及自動化的集中供熱系統應用。

一、自動化過程控制的應用

自動化過程控制技術的應用是現階段集中供熱工程的一個重要發展方向，其可以有效改變集中供熱工程當中存在的供熱資源分布不均、供熱范圍廣、工程情況復雜以及設備控制方式滯后的現狀，進而推動集中供熱工程的穩定、持久供熱，保障用戶需求。實際集中供熱工程當中，自動化過程控制的內容包括了如下幾個角度：

（一）自動化硬件設計

自動化過程控制在集中供熱工程中的應用，最直接的內容就是改變集中供熱工程內各硬件的結構，使其具有自動化過程控制功能，并通過接入整個集中供熱工程的自動化控制系統的方式，實現統一操控。自動化硬件設計的核心內容就是對于PLC 控制柜的設定，通過安裝電動調節閥門、流量儀表計、溫度和壓力變送器等設備的方法，以PLC 控制柜作為數據和信號的轉換中端，做到數據傳輸與控制。同時，提高PLC 控制柜的自動化數據處理能力，使其可以在進行數模轉換的同時，完成指令的下達、數據顯示、調節閥開關以及人機對話等自動控制功能。

（二）自動化軟件設計

自動化軟件設計指的是在集中供熱工程的調度室安裝一種全網平衡軟件，發揮其匯總、處理與反饋熱力站數據的作用，將熱力站供回水的均溫進行加權算法，進而得出調度室閥門的開關準確角度，實現自動閥門開關的調節。

（三）自動化調控設計

對于集中供熱工程的自動化調控設計是實現集中供熱控制的基礎，其主要是豐富全網平衡軟件的功能來達到自動化過程控制的效果。基于集中供熱工程所具有的滯后性、互通性特點，對于其中某一閥門的開關不會無法直接呈現對應的調控效果，而且還可能影響到其他熱力站的運行。而且，集中供熱工程的人力調節方式弊端較為明顯，進行自動化調控設計可以有效改變這一不足。

全網平衡軟件的自動化設計內容包括了：（1）頻率上，要求每30min 進行一次集中供熱系統的全網調閥；（2）調閥原則上，堅持既不改變熱源供應量，又逐步借助調閥靠近集中供熱目標溫度的原則，實現集中供熱工程的供熱平衡；（3）自動化控制，可以將集中供熱的溫度差控制在0.5℃內，提高了溫度控制精度；（4）達到了自動化調控的精度高、速度快、能耗低的目標。

二、儀表的自動化和智能化應用

在集中供熱工程當中，儀表主要起到計量的作用，其能夠有效反應集中供熱系統中各設備以及熱力站的詳細數值，并為集中供熱系統的調控提供數據參考。推動儀表的自動化和智能化應用，可以通過與集中供熱自動化控制系統相銜接的手段，實現集中供熱工程儀表的性能改進。應用內容如下：

（一）濕式除塵器的儀表

濕式除塵器當中的儀表智能化設計，主要是針對濕式除塵器存在的液體液位變化不明顯的情況進行智能化改造，通過增強壓力變送器設備的方法，使得儀表在與進水管線相連接的同時，提高其對于液位變化和壓力信號的感知度，從而自動生成濕式除塵器溢流槽的液位變化信號，并進行調控。同時，儀表還可以將感知到的液位變化進行及時反饋，作為濕式除塵器開關量的信號，按照參數設置控制自動上水管的開關狀態，調節進水管的補水流量值，從而達到自動控制高低水位的效果。

（二）報警檢測系統的儀表

報警檢測系統的儀表設計，通常是由于集中供熱工程在冬季長時間高負荷運行之后，會頻繁出現板鏈除渣機故障的情況，甚至有可能發生板鏈斷裂，進而影響系統運行。通過提高儀表的自動化和智能化程度，可以實時監測，并在發生故障之前進行預警，避免危險發生。報警檢測系統的儀表設計，通常是在板鏈除渣機設備的機頭位置設置一個可以調節的電磁感應式儀表傳感器，并于PLC 控制柜相連接；一旦金屬刮板靠近儀表傳感器，就會給報警系統傳輸信號，保障系統安全。

（三）自動控制儀表

自動控制儀表在集中供熱系統當中的設計更加注重對鍋爐房設備的操作和控制效果，通過DCS 儀表控制系統，在鍋爐房公共部分實現熱工檢測、自動調節以及熱力報警的功能設計。通過儀表測定各區域的參數變化數值，生成報表和數據發展趨勢；并與系統內部設定的參數值進行對比，在超出預定參數時就會引發熱力報警，自動停止鍋爐運行。同時，并結合鍋爐出水口的溫度儀表反應的數據變化，對比一天之內不同時間段的室外溫度和水溫的關系，實現鍋爐鼓風量和轉速的自動調節，從而保證集中供熱工程長久保持在相同溫度，做好資源的控制利用。

三、結束語

綜上所述，探索儀表與自動化過程控制在集中供熱工程中的應用，對于集中供熱工程開展、儀表設備的改進以及自動化過程控制系統的功能完善都具有重要意義。集中供熱工程作為一項重要的民生大計，其供熱效果也是千萬家庭的心系之處。推動儀表的自動化和智能化應用，提高集中供熱工程的自動化控制效果，還需要不斷進行儀表設備的利用模式創新，持續推進自動化過程控制手段的應用，最終呈現出最佳的集中供熱工程效果。