试论供热系统的自动化控制与节能降耗

王海生

大连东浩热力有限公司

试论供热系统的自动化控制与节能降耗

王海生

大连东浩热力有限公司

在供热系统中，自动化控制可以提升供热系统实际工作效率，所以自动化控制功能对供热系统的高效运行具有非常重要的意义。但是由于供热系统包含不同的种类，比如热电厂供热系统、低温水供热系统等，而且因为不同供热系统的结构特点也各不相同，所以其在控制过程中也会出现各种各样的问题，消耗能量。所以，对供热系统里面的自动化控制以及节能降耗功能进行研究是非常具有现实意义的。文章就此进行分析。

供热系统；自动化控制；节能降耗

1.城市集中供热系统的发展现状及调控基本原理

1.1 城市集中供热系统的发展现状

与国外的供热系统相比，我国城市集中供热系统仍旧存在很大的差距，其主要体现在对热网的控制和调节方面。目前，国外的热网控制已完全融入自动化系统，热网的管理和控制已经能够由信息网络实现，而我国因受到技术、经济等条件约束，导致热网控制自动化进展依然处于初级阶段，自动化控制系统的技术水平及实践效率均没有取得理想效果，且我国城市集中供热系统中自动化技术的发展较为缓慢。但随着世界经济一体化的实现，我国不断引进世界各国先进的科学技术，我国热网控制自动化水平快速提升，自动化控制形式向多元化方向发展，许多设备都得到更新，在城市集中供热系统中的应用也越来越广泛。

1.2 城市集中供热系统的调控基本原理

从广义的角度来看，热网自动化控制系统主要由热网中的热力站及热源厂两个部分组成。热网自动化控制系统能够对全部热力站进行实时控制和监测，其中既可以控制站内全部的一次网回水电动阀门，同时还能通过中央控制室调控全部的热力站及其网络。热网自动化控制系统的功能主要体现在以下几个方面：(1)热源厂中心控制室。热源厂作用主要在于负责对全部热力站内的所有仪器设施的使用情况进行远程观测，及时收集各热力站的数据信息，通过详细的研究及比对，以这些数据信息作为基础，经由计算机分析后，从而得出正确的控制指令。然后远程输送、执行这些控制指令，有效地调节热网系统，使其能够安全、稳定的运转。(2)各小区热力站。一般每个小区热力站阀门的控制及调节，都是根据预定温度值进行的。此外，也可以通过直接执行上一次系统执行的指令，以管理和控制一次网回水阀门。(3)通信系统。通信系统的功能主要负责传输及配置热力站和中心控制之间的有关数据。

2.供热系统实现自动化控制的措施

2.1 软硬件控制

供热系统中使用DCS控制系统后，不仅使供热系统的运行状况更好地被了解，也可以在系统之外对其进行控制，比如：依据DCS控制系统的“显示”功能，工作人员能够更好地了解设备的运行情况，这为故障的检修和设备的调试带来了极大的便利。对供热系统实行软硬件控制，需要在软硬件系统中加入红外、测温设备，只有如此，在系统运行过程中，工作人员才能确保设备会按照系统的指令进行工作，同时保证DCS控制系统在运行过程中能够依据电气设备工作程序对数据进行记录，以便其与测温装置配合对供热系统装备的温度进行监控和调整。此外，在供热系统正常运行时，根据测温装置发出的信息，在不同时间段内依据温度调控措施，利用计算机对锅炉出口水温进行控制，以确保供热系统的内部温度处于正常范围，从而对供热系统的持续性供热给予保障。

2.2 智能控制

供热系统要想实现自动化控制，就必须要使用智能控制模式，这种模式也是实现自动化控制的有效方法之一。由于锅炉供热控制系统的结构较为复杂，且其具备的热容性大、危险性高等特点也会对其控制效果造成一定的影响，因此，为了使供热系统达到自动化控制目标，工作人员就需要在供热系统中添加智能化操控环境，以便使其与DCS控制系统相互配合，并结合操作人员所起的作用来解决供热系统出现的问题。

2.3 集中控制

供热系统实现自动化控制的基础就是集中控制。供热系统要想实现集中控制，就需要充分发挥中央控制室的作用。在对供热系统进行自动化控制之前，必须要对系统进行一定的改进，其中最重要的改进内容就是调整上位控制管理系统，以确保供热系统的自动化控制能够顺利完成。另外，操作人员还可以通过提高供热系统控制承载能力的方法，使锅炉自身的燃烧控制向自动化控制转变。

3.系统耗能主要环节

3.1 制备方面

随着我国城市化进程的不断加快，各个城市供热问题日趋严重，现阶段我国供热系统普遍使用的制备热源手段主要有三种，分别是：建设热电厂、燃料燃烧以及建设炉房。对于燃烧过程，必须消耗相应的燃料，主要有天然气、煤以及木材等，而供热锅炉房形成的能耗普遍在于各种生产设备的使用，包括：水泵、锅炉、各种输送设备以及所采用的鼓风机等。

3.2 能量转换方面

对于供热转换过程来说，能耗最多的就是热力站，这是由于热能转换必须经过热力站里面交换器的处理，有效将一级网热能变为二级网，通过相应处理后再把热能供给用户。热力站里面能耗产生的主要设备包括：循环泵、补水泵以及热交换器等，大多数消化的能量为电能、水能和生产热能。

3.3 传输方面

因为受到技术条件和相应供热设备的自身局限，我国现今普遍使用的输送装置为相应热网设施。对于输送管道来说，其组成部分主要有：保护层、钢管以及保温层等，按照不同情况组装输送管道。系统传输供热的时候会消耗很多电能、热能以及水能，可以按照热网热效来掌握具体能耗情况。

3.4 系统用热方面

实际应用供热系统的过程中，必须配合使用比较合适的用热设备。其中城市居民因为受到建筑工程结构的限制，一般应该通过采暖散热器把相应的热能有效发散至室内，所以采暖散热器就是一种高能耗设备。必须根据供回水温差积分以及具体循环水量来判断检测能耗大小。

结束语

供热系统实现自动化控制就代表其生产力得到了提升，尽管前期投入会比较大，但是在建设完成后的长期使用过程中节约的水、电与人力也是十分显著的。因此，必须加强热网控制自动化的研究，解决自动化过程的问题，改善供热系统的设计，为人们提供更加优质的供热服务。

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