城市供熱系統智能化控制分析

王貴方

（長治市惠城熱力有限公司 山西長治 046000）

隨著城市人口的不斷增加，對于城市化建設的要求也越來越高。在我國的部分地區，由于冬季天氣寒冷，需要進行大面積集中供熱，城市供熱系統成為了城市化建設中必不可少的一個重要部分。節能減排是我國經濟和社會發展中的基本理念，對于實現可持續發展具有重要意義。尤其是在新時期城市化進程當中，只有保障供熱系統的節能性，才能夠促進城市經濟的良性發展。城市供熱系統對于能源的需求量比較大，如果在此系統中出現嚴重的資源能源浪費現象，會使本就匱乏的資源及能源更加緊張，不利于人民生活水平的提升和經濟發展。因此，必須不斷探索城市集中供熱技術，在實現熱源質量提升的同時，提高能源利用率、減少環境污染，為人們的生活環境提供保障。

1 城市供熱系統現狀

1.1 城市供熱系統的組成及特點

城市供熱系統的主要組成部分可分為供熱源、供熱管網、用熱戶等。從整體上看，城市供熱系統是一個規模龐大、循環封閉、結構復雜的系統，涉及千家萬戶，關系到城鎮化建設，影響著城市管理效能及節能、環保等工作開展。城市供熱系統正在由單一熱源向多種熱源轉變，供熱設備、節點和用戶越來越多。因此，城市供熱系統的管理控制也存在效率不高等問題。隨著城鄉一體化進程的不斷加快和大氣污染防治力度的不斷加大，提高城市供熱系統的熱源利用效率成為必須解決的問題，在這種形勢下，加強城市供熱系統的智能化控制成為必然要求。

1.2 城市供熱系統智能化控制現狀

1.2.1 調節供熱管網，優化熱能分配

供熱管網是城市供熱過程中必不可少的一部分。由于管網距離不等、熱能輸配范圍不科學、結構設計不合理，很多熱能被無效的消耗掉，加大了供熱企業的能源消耗量。基于此，供熱企業通過安裝智能化入口調節裝置、調整輻射范圍，保障水力平衡。從工作原理上分析，智能化控制旨在提高熱量的供求均衡分布，減少供熱不均，來降低熱量的不當浪費，以此來達到提高熱能利用效率的目標。供熱公司安裝智能控制系統以后，在一定的周期內，保持熱源和各換熱點之間熱量的相對平衡狀態，這是城市供熱系統智能化裝置的應用基礎。在實際供熱過程中，熱源和各換熱站之間的供熱往往并不平衡。基于這種不足，一些供熱公司又通過安裝自動化調節裝置，運用無人值守模式，來進一步加強熱源和各換熱站之間的供熱平衡，以保持供熱系統的正常運行，達到提高能源利用效率的目標。

1.2.2 調節供熱時數，自動升降溫度

很多客戶反映，供熱溫度過高，超出用戶的用熱需求。根據這一現象，供熱企業在供熱系統中加裝智能調節裝置，主要是對供暖時數進行靈活調節。當室外溫度達到一定溫度時自動停止供暖，當室外溫度低于一定溫度時自動恢復供暖。這種利用智能化裝置進行自動間歇調節供暖的方式，有效降低了工作能耗。同時，在智能化控制供暖時間上，還有一種階段式調整供暖溫度的方式，將供暖溫度劃分為幾個等次，按照白天、夜間、低溫天氣等劃定供熱溫度。在溫度高的時間段，如白天，需采用較低的恒定供熱溫度。在溫度溫度較低的時間段，如夜間，則采取較低的恒定供熱溫度。這種方式可以兼顧用戶滿意度和供熱企業能耗降低，達到雙贏的效果。

2 城市供熱系統智能化控制中存在的問題

2.1 基礎數據偏差較大

智能化控制系統需要保證供水溫度和流量處于合理的范圍內，并能及時作出調整。隨著室外溫度的變化確保溫度的合理性。當前，智能化控制系統相關的設備的制造、安裝及維護技術水平還不高。缺乏對供熱系統智能化控制力度，水力系統處于頻繁的擾動狀態，閥門等控制設備損壞率較高。同時，智能化控制需要準確掌握熱量數據，但在實際工作中，由于介質傳輸的延遲性和房間的熱慣性等因素影響，房間的熱量與理論熱量數據存在較大差距，也增加了智能化控制的難度。

2.2 供熱企業相關人員能力偏弱

很多供熱企業在人力資源管理上的重視程度不夠，水平欠高，不重視引進高學歷、高技能的專業人員。特別是在供熱一線的操作人員并不是專業技術人員，學歷偏低，技術水平也較低，缺乏對智能化設備操作所需要的理論和實踐經驗，整體技能不高。在值班值守中，不能有效提高對水溫調節、補水作業、故障排除等工作的效率，給智能化供熱系統的應用和控制帶來了不利影響。

2.3 調度管理效率偏低

雖然，大多數供熱企業都建立了信息系統，但是，信息系統的使用率不高，很多微機也停留在辦公、傳輸數據等較低的層次上，對供熱數據進行統計、分析功能并沒有得到有效開發和應用。在這種情況下，企業管理不能運用調度管理系統全面提高熱源利用效率和用熱戶滿意度，企業的智能化控制存在導向不明、效率不高的弊端。

3 城市供熱系統智能控制的對策

3.1 建立控制模型

在對二次供熱溫度和室外溫度進行詳細測算的基礎上，建立動態控制模型，設置供熱溫度與室外溫度對應曲線，隨著季節的變化，結合地方的氣候特征，對供熱實行分階段的智能化調節，以減少水力工況的頻繁擾動狀態，降低智能化控制的復雜性，提高供熱實效。

3.2 加強自動化應用

加大對供熱操作人員的技術培訓力度，引進具有較高學歷和經驗豐富的智能化設備應用人員，通過培訓和引進相關人員，提高供熱隊伍的智能化應用水平。在此基礎上，加快對換熱站的自動化改造進程，增加自動化控制設備的使用率。通過設置科學的參數，運用自動化設備控制水溫、進行補水作業、排查設備故障，提高供熱系統的精確性。同時，也能減少供熱站對員工技術的依賴性，減輕員工隊伍勞動強度，杜絕安全事故。

3.3 加強供熱系統的檢測

加強供熱系統的檢測是提高城市供熱系統中供熱質量的重要措施，加強供熱系統的監控及檢測可以規范工作人員的行為，提高工作效率，保障供熱系統的運行效率。工作人員可以對系統設備的各種數據進行規范記錄，一旦系統發生故障工作人員就可以迅速找出故障發生的原因，降低供熱損失，提高系統運行的穩定性。相關技術分析人員還可以對系統數據進行有效分析，進而總結出當前系統中存在的問題以及實際供熱效率，方便供熱企業采取適當方式提高自身的能力，降低系統的能源損耗。我國供熱企業還應當加強對于工作人員的監督和管理，使其可以認真執行檢測任務，忠于自己的本職工作，避免出現由于工作人員的疏忽導致的供熱系統出現問題。供熱系統的檢測是城市供熱系統智能控制正常運行的重要保障行為，因此相關部門應當重視供熱系統的檢測，這樣才能有效降低企業的供熱成本，達到節能降耗的目的。

4 結語

城市供熱系統的智能化應用能夠更加精準地把握供熱情況，及時高效地調整供熱方案，達到供熱平衡，提高熱源的利用效率。同時，還能夠有效提高供熱系統的故障排除能力，防范安全風險，提高管理效率，必將為節能型社會、環境友好型社會提供更加有力的支持。