自控技术在集中供热工程中的应用

张 鹤

（中核新能核工业工程有限责任公司，山西 太原030012）

0 引言

我国当前正处于高速发展的关键时期，社会生产和人们的生活中都不断有新技术在出现和应用，科学技术带给了我们越来越大的进步和突破。在集中供热被提出并应用后，节能技术也在不断研究和创新，供热系统中大部分应用的都是最先进的供热系统和设备，同时在先进的管理系统下，很多的供热系统基本上实现了自动化管理，未来自动化发展趋势将更加明显，下面对集中供热工程中的自动控制技术进行简要的分析。

1 集中供热工程概述

1.1 集中供热的基本理论

集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供应热能的方式。 集中供热主要是在现代工业区、居民区等一定范围内建立的来保障生产和生活的社会公益系统，属于市政基础设施建设，在保障工业生产和人们的生活上具有十分重要的地位。 集中供热能够实现更大范围的统一供热，有利于实现成本的降低和保障供热效果，也有利于节能环保。

在我国各个地区，集中供热还存在供热形式上的不同，主要包括热电联产形式和小锅炉房的形式，供热媒介主要是上文提到的热水或蒸汽。 以热水为媒介的供热系统利用的是热水泵式的循环理论，而以蒸汽为媒介的供热系统主要利用的是高压蒸汽管道的循环理论。

1.2 热源和热媒

集中供热工程中热媒介大多是水，一般来说以质调节手段进行调节时能够实现更好的经济效益。理论上在供热系统运行处于低位的热负荷时，最有效也最节能的方式就是将高温水作为热媒介，使得汽轮机能够最大程度在低压条件下实现抽气。集中供热系统向生产热负荷以及供暖提供热能时，一般采用蒸汽式的热媒。 以上所说的热源和热媒， 在实践中要根据供热需要以及实际情况进行综合考量后选择，除了需求外，还需要考虑技术和成本因素。 在实践中很多的小型企业或者中型生产企业都会选择蒸汽的集中供热系统来实现集中供热；对于大多数的室内供热则多数选择蒸汽和热水联合的集中供热系统；对于大型生产企业则更多的选择热水式的集中供热系统。

2 城市集中供热系统工程中存在的问题

2.1 热能浪费问题依然存在

在集中供热系统下，热能浪费问题依然存在主要是由于收费制度存在缺陷引起的， 当前我国供热的收费标准是按照面积来收费的，包括企事业单位和居民的生活供热，都是按照各自的使用面积和居住面积来计算的，由于单一的收费标准，对于使用热能的老百姓而言，大多数就不会考虑节能，当冬日里供热温度过高，可能就会开窗散热，甚至还有人从供热管道中取水。 供热系统对于这种行为又是无能为力的，无法通过有效的措施进行约束，包括居民外出时间也无法对其室内供热进行调节，这就会产生很多的热能浪费。 虽然大多数的城市和地区都是在采用集中供热，但是在供热方式上却存在不同，有些地区的供热系统还较为分散或者较为落后，有的在节能技术应用上还没有相应的注重，都是产生热能浪费的重要原因之一。

2.2 集中供热工程中的设备和监控存在不足

集中供热系统在我国实施已经有多年的历史，时至今日，很多的集中供热系统所使用的设备都已经出现了老化，在功能上也显示出了明显的不足，有的地区还存在供热设备短缺和质量等问题，这就使得在供热需求量逐渐增大的形势下，出现了越来越多的供热管道漏水问题。 同时，针对此类问题，供热系统中还缺乏有效的监控措施，这就使得问题很难被发现，一旦出现事故也很难进行及时有效的处理。此外，还有用户私自偷用供热系统管道中的热水，这样也会给供热管道造成严重的影响，时间长了难免会降低供热管道的实际水力状况，生锈腐蚀情况加剧，生锈被氧化后也会脱落到管道中，这样又会形成堵塞，进一步损害供热系统的正常运行。

3 集中供热工程中的自控技术

自控技术在集中供热工程中的应用主要是采用集散式的控制系统，将上位机、下位机、值班机、现场的各种仪表等组合到一起构成自动控制系统，自动控制系统能够自动对供热网和供热设备运行进行全面实时的监测、管理和控制。 自控技术主要包括以下几个方面：

3.1 上位机

上位机，又称为中央管理计算机，通常上位机都在供热的热力企业生产调度部门进行管理，上位机需要与值班机、下位机等进行相连来实现远程监控和控制，监测供热系统中各类设备运行状况，对运行参数进行显示和分析，提供给热力公司的管理者进行供热系统的理解和掌握，从而为供热系统完善提供依据。

3.2 值班机

值班机可以说是整个自控技术的核心，值班机的功能设定主要是实现供热负荷的自动控制，对于运行中的每一台锅炉供热负荷进行科学合理的分配和控制调节，同时值班机还能够对除氧水位和温度实现自动控制。 值班机是上位机和下位机之间进行远程通信的桥梁。

3.3 下位机

下位机是根据锅炉的数量进行配置的，每个锅炉都配置一台下位机，来根据值班机的负荷分配来控制锅炉的热负荷调节与控制，下位机还要对与其相连的锅炉运行进行参数的监测和计算，同时将所监测到的信息传递给上位机。

自动控制技术在集中供热工程中的应用是十分关键和重要的，自控技术需要长时间持续的对集中供热系统进行控制，在实践中自控技术的应用是从经济成本、安全高效等多方面进行考虑后选择的，今后还要进一步将自控技术进行研究改进，提高自控技术的可靠性和稳定性。第一，要使自控技术能够适应更加多变复杂的环境，尤其是在恶劣环境中也要确保持续稳定的运行；第二，要在精度上、稳压性和抗干扰能力上做出改进，从而有效改善供电环境；第三，利用自控技术实现集中供热系统的自动恢复、自动启动等功能，来实现供热系统的真正智能化和无人值守。

4 结语

社会的迅猛发展使得对热能的需求也将进一步加大， 在此形势下，集中供热也将进一步扩大范围，作为市政建设的重要内容，集中供热也要大规模建设起来，在集中供热工程的建设发展中，自控技术对于实现节能和高效都是据哟至关重要的作用的，自控技术的应用也将成为集中供热工程的主要发展方向，因此有必要对自控技术进行深入的研究，从而为高效的应用提高技术支持。

［1］靳伟斌.集中供热节能技术措施研究[J].机电信息,2011(36).

［2］方向辉.供热系统中自动控制设备故障的现场诊断及维修[J].中国新技术新产品,2010(12).