互联网+智能供热技术应用研究

冯亦武，费盼峰

（华电电力科学研究院，浙江杭州310030）

互联网+智能供热技术应用研究

冯亦武，费盼峰

（华电电力科学研究院，浙江杭州310030）

详细论述了城市集中供热系统的现状，针对目前集中供热系统中存在的问题，提出了一整套的解决方案。通过一个具体工程应用，阐述了互联网+集中供热系统的实现方法和改造内容，论证了互联网+集中供热系统的可行性和经济性。

互联网+；智能热网；集中供热；供热节能

0　引言

随着我国城市化进程的推进，城市规模和人口急剧扩张，集中采暖负荷需求急速增加，同时随着人民生活水平的逐年提高，人们对供热质量的要求也日益提高。

目前城市集中供热系统仍然采用传统的供热模式，即一次网侧采暖负荷分阶段变流量质调节[1]，供水温度一般一天调整1-2次，甚至几天不调，供热温度偏差大；换热站基本按环境平均温度调节，但调整不及时，容易出现供热不足或过量供热的现象；二次网侧在供热初期进行平网调整后，多不再调整，一般为定回水压力运行模式，流量基本没有变化；终端用户侧，没有任何有效测温手段，需上门测温，但多数仅在用户投诉时才进行测量[2]。

管理上，目前供热企业还比较粗放，基本上没有生产管理系统和能耗分析系统；甚至大多数企业没有客服系统，还是停留在人工电话接听和笔录，工作量较大，管理手段落后；收费系统功能不完善，未结合当前互联网时代的多元缴费工具；设备台账管理、物资管理比较混乱，领导层不能利用综合管理平台随时了解供热企业的生产统计信息，对企业生产信息掌握不全；用户办理供热业务手续繁杂，不方便，意见大。

因此，无论从供热系统的运行模式上，还是从供热的管理方式上，均急需进行智能化和信息化改造。另外，集中供热系统的管网延伸达几十公里，甚至上百公里、供热区域广、换热站与热用户分散，各板块之间相对孤立，现有热网调节方式的信息关联度较差，当对其中之一板块进行调节时，则必然会造成其它已完成板块的调节失效。这一特点决定了只有利用“互联网+”的优势，才能实现集中供热系统信息的智能实时调节，及各板块之间的信息共享。

1　互联网+集中供热技术介绍

互联网+集中供热系统，也称为智能热网系统，可替代人脑部分工作，实现整个热网系统安全、经济、可靠的无人值守运行。主要包含以下内容：

（1）利用基于互联网的智能水力分析系统，实现一次网、二次网水力智能调节，达到水力平衡；

（2）利用基于互联网的一站一优化控制系统，实现换热站热负荷按需分配，智能调节；

（3）利用基于互联网的智能调度系统实现多热源联网以及网源一体化控制，根据城市热负荷实时智能调节总供热量，实现节能降耗；

（4）利用基于互联网的信息化管理系统，实现供热生产无人化管理。

智能热网是一种一体化的系统网络，按照硬件结构划分，可分为六大部分：供热首站、一次网、换热站、二次网、热用户和外界环境[3]，如图1所示。

按照软件结构划分，可分为：自动化控制系统、数据采集系统、热网建模与分析系统、热网运行管理管理系统等[4]，其结构如图2所示。

2　互联网+集中供热技术应用

2.1互联网+集中供热条件分析

某热力公司主力热源为附近一家热电厂的3× 335MW抽汽供热机组，单台机组额定抽汽量325t/h，最大抽汽量350t/h，设计参数为0.25MPa（g）、232.1℃。电厂供热出口一次热网主管径为DN1200，设计出口压力1.8MPa，设计流量10000t/h，供回水设计温度为130/70℃。高温热水主、支管网总长度约80km，最远供热距离达20公里。辖区换热站共114座，2014-2015采暖期热力公司覆盖采暖建筑面积为1000万m2。

热网首站运行人员依据热力公司调度指令进行调节，一次网供水温度由运行人员手动调节抽汽蝶阀开度来控制。

换热站均建设有自控系统，换热站采用PLC控制，热力数据都已上传到热网监控中心。二次网的供水温度根据经验值进行调节，经验值是根据其他热力公司收资和实际供暖效果编制而成。

二次网侧楼宇间和用户间的冷热不均现象较为普遍，一些处在二网末端的用户供热效果不佳，温度不达标；辖区内的学校、企事业机关等非常规用热单位未进行了分时段调节；供热效果好坏依赖于热用户投诉或人工上门测温。

未建设客服、收费、能耗分析，生产管理等信息化系统。

2.2互联网+集中供热技术方案

智能热网建设方案总体路线是以节能增效为目的，分别在各个节能点建设智能控制子系统，并最终集成为智能化和信息化的热网控制系统。

（1）智能热网整体建设框架：

（2）相应整体框架建设内容：

1）热网智能管控系统：建立4G通讯，配备服务器，组态软件，软件系统包含热网收费管理系统，热网生产运行系统，热网能耗分析系统，供热客户服务系统，热网GIS系统，热网综合管理系统，热网水力平衡软件系统。具体信息化网络结构如图4所示。

2）网源一体化智能调节：建设蓄热系统，自动跟踪换热站调节变化，维持一网稳定，确保供热质量与供热安全。热源侧可根据用户侧的实际热负荷自动调节供热量，实现供热精确调节。热源侧建设多热源系统，包含太阳能供热，分布式能源站供热等，与建立的蓄热系统配合热电联产机组热源进行热负荷调节，避免过量供热，实现节能，如图5所示。

3）一次网水力智能分析：建立水力分析系统，在一次网管道进行技术改造配合管网水力调节。

4）换热站智能调节系统：增加一站一优化调节系统，根据环境温度按需供热。

5）非常规热用户智能控制：增加平衡阀，以及智能调节阀。常规热用户智能调节系统：增加可调流量的智能调节阀，或增加平衡阀等。对热用户进行节能改造，解决热用户之间的冷热不均的问题，从而减小整体过量供热。

6）热用户智能温控系统：用户安装室内智能温度计，大部分实现分户热计量，如图8所示。

2.3互联网+集中供热经济

及社会效益分析

2015-2016采暖季，对热力公司两个试点换热站进行了一次管网水力平衡分析、二网加装了自立式压差平衡阀、换热站建设一站一优化曲线、建设室温采集系统、非常规热用户安装温控阀等技术改造，同时信息化系统投入运行后，热力公司工单处理效率大大提高，工作人员工作量大大减小，老百姓办理业务更加方便快捷、投诉率急剧降低。提高了管理水平的同时，同时进行了节能评估，即运行一段时间后，通过能耗分析系统进行了节能情况分析，运行数据记录见表1。

本项目实施后，通过分析1号换热站和2号换热站的运行参数，可知在这连续的10天内，平均热耗修正到去年同期室外温度条件下，1号换热站单位面积耗热量由原来的0.392GJ/(m2·a)下降到0.318GJ/(m2·a)，2号换热站单位面积耗热量由原来的0.401GJ/(m2·a)下降到0.326 GJ/(m2·a)，单位面积耗热量分别下降了18.9%和18.7%。

目前只是对这两个换热站进行了互联网+智能供热的试点改造，如果对所有换热站进行改造，考虑到换热站间的不均匀损失不可能完全消除，以及一二次管网的跑冒滴漏等热损失，节能量会小于示范项目数值。根据清华大学《中国建筑节能年度发展研究报告》数据，城市集中供热管网一次网热损失约5%，换热站之间不均匀供热热损失约3%。因此热力公司全范围进行互联网+智能供热改造后，单位面积耗热量可下降约10%。

表1　运行数据记录

按该热力公司现有接带的1000万㎡供热面积计算，去年平均供热能耗0.392GJ/(m2·a)，实行了互联网+智能供热改造前热力公司一个采暖季总耗热量392万GJ，改造后一个采暖季总耗热量节约10%，即节约热量39.2万GJ。按照热电联产机组标准供热煤耗40kg/GJ，供热标煤价535元/t计算，项目整体每年可节约标煤1.56万t，项目总节煤收益约838.8万元/a。环保方面，每年CO2可减排4.09万t，SO2减排374.4t，NOx减排109.2t，粉尘减排1.11万t。

3　结语

通过实施上述一系列技术改造后，不仅仅提升供热安全性，还极大的减少过量供热和冷热不均现象，改善居民供热质量。通过互联网+智能供热技术改造，可大大提升热力公司能耗及生产管理水平。

[1]CJJ34-2010，城镇供热管网设计规范[S].

[2]CJJT185-2012，城镇供热系统节能技术规范[S].

[3]李善化,康慧.实用集中供热手册[M].北京：中国电力出版社,2006.

[4]刘耀浩.空调与供热的自动化[M].天津：天津大学出版社,1993.

简讯

中国企业社会责任蓝皮书发布：电力领先南方电网、中国华电等达五星级水平

30日，中国社科院课题组在北京发布的一份报告显示，中国的企业中，电力行业企业社会责任发展指数较高，近年来新兴的互联网金融平台相对较差，在企业社会责任管理和信息披露方面亟待加强。

这份报告名为《企业社会责任蓝皮书（2016）》，课题组构建了一套企业社会责任管理现状和责任信息披露水平的综合评价体系，从企业社会责任报告、财务报告、企业官方网站等公开渠道主动披露的责任信息，对中国企业以及房地产等16个重点行业的社会责任发展指数进行了系统研究。

报告分析，2016年，中国企业300强的社会责任发展指数为35.1分，同比提高0.7分，整体处于起步者阶段。这项已连续开展八年的调查显示，中国企业社会责任发展指数持续增长，但增速呈现进一步下降的趋势。

中国企业300强中，南方电网、中国华电、中国移动、华为等36家企业(占12%)的社会责任指数达五星级水平，处于卓越者阶段;七成的企业处于三星级及以下水平，得分低于60分;有137家企业社会责任指数仅为一星级、处于旁观者阶段，占比46%，其中，15家企业得分为0，未披露任何社会责任相关信息。

如果从企业性质来区分，2016年，国企、民营和外资三类企业社会责任发展指数差异化明显，国有企业社会责任发展指数得分最高，其中中央企业社会责任发展指数最高，外资企业其次，民营企业最低。

这份报告就重点行业的社会责任发展指数选取了16个社会关注度高，对经济、社会、环境影响较大的行业/领域进行重点分析。

从行业得分来看，电力行业社会责任发展指数得分最高，达到四星级水平;特种设备制造、家电行业、银行、石油化工4个行业的社会责任发展指数达到三星级水平。

报告分析，电力行业与生产生活密切相关，保障电力稳定供应，服务民生是电力企业义不容辞的责任。从目前来看，电力行业一直保持先发优势，社会责任体系日臻完善，社会责任发展表现卓越，领先于其他行业。

（摘自“北极星电力网”）

Research and App lication of Internet+Intelligent Central Heating System

FENG Yi-wu，FEIPan-feng
（Huadian Electric Power Research Institute，Hangzhou 310030，China）

Article discusses the present situation of the urban central h eating system.According to the existing problemsin centralheating system,itproposesa set ofsolutions forenergy-saving.Through a specific projectapplication，it describes the realization method and the contents of Internet+Intelligent central heating system，it demonstrates the feasibility and economy of Internet+Intelligentcentralheatingsystem.

Internet+；Intelligentheatingsystem；centralheatingsystem；energysaving

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.05.018

TU995

B

2095-3429（2016）05-0074-05

冯亦武（1983-），男，湖北黄冈人，硕士，工程师，研究方向：热力技术；费盼峰（1984-），男，浙江丽水人，硕士，工程师，研究方向：热力技术。

2016-03-28

2016-08-22