計算機技術在集中供熱系統的應用

趙秀娟

（沈陽市熱力工程設計研究院，遼寧 沈陽 110000）

1 集中供熱自控系統的構成

1.1 上位系統

上位機被設置在熱力公司生產調度室，主要由計算機組成，計算機負責整個系統傳感器接收的信息的計算和處理，并通過手動控制向下游計算機發出指令。控制下部機器需要連接所有類型的母線，以便能夠在控制系統中進行通信，信息傳輸和處理始終是控制溫度和供熱系統的關鍵。現在主機系統也能不時監控下機的運行狀況，設備出現故障后能及時進行診斷和處理，保證了供暖系統的時效性。

1.2 執行反饋系統

實施反饋系統主要由整個控制系統的執行器和傳感器組成，主要分布在集中供熱系統的用戶設備側，通過與執行器和傳感器的協作，可以提供及時的客戶集中和設備狀態信息在現場做出系統決策后，執行反饋系統還可以檢測影響并提供結果反饋。一旦發現執行不令人滿意，決策者就會根據反饋狀態進行操作，直到客戶集中達到預期要求。

2 集中供熱系統中存在的問題

2.1 熱源效率不高，存在較為嚴重的污染

目前，許多舊的集中供熱系統仍然使用燃煤鍋爐和經常使用的設備多年。經過這么多年的使用，設備已經發生了多起事故，此時設備想繼續使用，應該經過大修，還有很多工作要做。煤產生的氣體在使用過程中效果太低，對空氣造成較大污染，對人體造成較大損害。例如，北京郵電大學的燃煤水壺工作數據顯示，鍋爐實際產生的熱量只能達到設計容量的70%，水輸出溫度低于預期，低于水分級溫度約50 攝氏度，造成資源大量浪費，效率極低。此外，許多水壺房管理模式廣泛，很少采取有效的節能措施，沒有科學的管理方法。因此，熱源系統應節約改造后的能量，建立集中供熱管理系統，使其能夠有效地控制和調節負荷。

2.2 缺乏熱計量和自動控制系統

目前，許多供熱系統連接住宅區和附近的學校，供熱用戶和終端用戶的需求之間的聯系不那么緊密，例如，在學校建筑物沒有配備設備的情況下，供熱系統仍在運行，因此供熱效率低下，損失了大量能源。與此同時，許多住宅區沒有準確的供熱計量設施，熱量利用不能量化，費用相同，用戶對熱量利用和節能沒有具體的概念，而且在許多情況下，無故耗費了大量的能源。與此同時，供熱系統大多是單一的出口溫度控制，在這種情況下，熱量不能根據用戶的需要進行詳細調整，缺乏自動化控制，效率低下，這也很容易造成能源浪費的嚴重問題。供熱系統出現問題后，事故不能及時反饋，系統穩定性受到一定影響。

3 集中供暖系統的改進建議

3.1 完善供暖設備，提高運行效率

在供暖項目管理運行期間，管理者要確保各項系統和設備能夠處于良好的工作狀態，因此就需要切實開展維修和保養的相關工作，將經常出現故障問題的供暖設備和裝置進行重點排查，檢查故障發生原因，及時進行修復，排除故障因素和安全隱患，尤其要主要到鍋爐設備出現的漏風以及散熱較快的問題，要維持煙氣排放和空氣流通系統的平衡與穩定，集中檢查煙氣通道中是否存在個別漏點，還要特別留意風機的運行情況，重點關注其日常運行期間易出現的磨損現象和相關問題，加大維修和保養的力度，將磨損的不良影響降至最低，防止其影響到整個鍋爐設備系統的正常運轉。

3.2 灰渣熱損失

鍋爐設備內部的燃燒過程中會產生大量的灰渣，這種物質本身具有很高的溫度，如果不能有效處理好灰渣的熱能損耗問題，那么其本身的高溫屬性就會造成大量熱能被白白浪費，其內部的不充分燃燒現象也會進一步消耗掉產生的熱能，而遺憾的是，現階段還沒有更為高效和合理來防止其熱能消耗，但是可以依靠合理的管控灰渣燃盡部位的長度，進行某種改變，讓其更為充分的燃燒，這就需要工作人員密切注意其燃燒情況，并且界定其具體的燃燒階段中所產生的不同狀態。

3.3 根據室外溫度控制供熱量

在集中過程中，集中溫度不斷變化，因為天氣溫度的變化不可避免地會影響集中水平。因此，在集中控制過程中需要根據室外溫度的變化來調節鍋爐溫度。這需要向控制系統添加適當的跟蹤控制方案，通過控制外部溫度自動調節鍋爐溫度。但是，我們都知道供熱系統是一個大型的滯后系統，需要鍋爐溫度變化和用戶住宅溫度變化之間的延遲。因此，在溫度檢測中，必須根據集中區溫度變化方法提前調節溫度。關于熱源集中鍋爐的熱效率，全國先進水平為80%～85%，而中國供熱系統僅為65%～70%，比先進水平低近20%。如果能夠根據室外溫度控制集中溫度，可以顯著節約集中能量，在集中過程中可以穩定鍋爐溫度，大大減少能量損失。通過檢測外部溫度來控制集中溫度，集中效率可以提高80%。

4 結語

城市集中供熱的普及成為城市現代化進程的目標，傳統的分散鍋爐房供熱方式不僅效率低下，而且造成了大量的資源成本和環境污染。但是，傳統的集中供熱控制系統還有待提高，控制的準確性和規律性在供熱系統中體現的越來越重要，為了提高集中供熱系統效率和降低資源消耗，計算機自動控制技術在集中供熱系統的應用越來越廣泛，隨著科學技術的發展，還會有更多新興的計算機技術應用到集中供熱系統中來，為集中供熱系統節能的發展帶來新的思路和方法。