探究城市供热网的智能化控制与管理

鲍强

摘要：近年来，随着科学技术的进步，城市供热管网的控制逐渐智能化，弥补了传统供热系统的不足，提高了供热管网的供热效果。虽然大部分城市供热已进入智能化管理控制阶段，但在控制方式的选择和整个供热网络的管理上存在着不均衡的情况。为了研究城市供热网络的智能化管理和控制模式，根据多年的设计经验和建立供热网络的控制系统，本文深入探讨了当前供热网络的智能化管理和控制方式，并提出了一些创新的想法，希望能提供有价值的参考建议城市供热网络的设计和施工。

关键词：城市供热；智能化控制；存在的弊端；管理的创新

1 城市供热系统的定义

所谓城市供热系统一般由热源、热网和供热用户三部分组成。热源，又称热力生产，主要是指生产和制备某一参数（温度、压力）的热媒锅炉房或热电厂。热网是一种输送热介质的室外供热管道系统。它是热源与用户之间的纽带，起着输送和分配热源的作用。热用户是指直接使用或消耗热能的室内采暖、通风空调、热水供应和生产过程供热系统。根据热源的不同，它分为热电联产系统，锅炉供暖系统，地源热泵，水源热泵，工业余热，核能，太阳能等热源供暖系统。根据不同的供热管道，可分为单控制，双控制和多控制加热系统。因此，当供暖企业选择供暖方式时，一定不要盲目遵循相同的规章制度。相反，他们应该在客观调查后选择加热方法结合市场经济效益和环境因素。

2 智能化控制与管理的目标及形式

作为城市居民冬季采暖的直接供应商，供热企业必须在投资回报中，在用户舒适度之间取得平衡，即在满足用户要求的前提下尽量享受舒适，尽可能增加收入和支出，城市供热网络的智能控制和管理的目标是提高用户的舒适度，增加公司的供热净收益。采用智能控制和管理模式，短期内一次性投资肯定会增加，但从长远来看，将大大降低供热企业的运营成本，提高用户的舒适度，间接带来更大的利益。到供暖公司的长期运作。智能控制和管理模式一般包括两个方面，一是通过先进的控制模式，提高控制精度，减少操作者，从而降低人工成本，减少操作者不确定性带来的隐患，增加用户的舒适度，为供暖公司运行的量化管理创造条件。其次，为了建立一个完整的调度管理系统，通过对整个采暖公司采暖情况的定量分析，得出最优的采暖模式，从而获得最大的效益。

3 城市供热网控制及管理的现状

目前，城市供热网络主要从网络结构上分为一次水直接供热和二次水间接供热；从热源上可分为两种方式：电厂蒸汽和锅炉高温热水。早期城市供热也采用一次蒸汽直接供热，但由于安全性差、能源浪费严重，新型供热网络已不再使用。一次水直接供热具有一次投资少、供热网络结构简单等优点，但在长期使用中也存在安全、稳定性差、维修率高、热效率低等缺点。目前，除一些特殊场合外，新供热管网基本未使用，现有供热管网大部分已改造或在改造方案中。因此，本文仅讨论蒸汽或锅炉热水作为热源，二次水作为间接供热的情况。

换热器站作为间接二次水加热方式的核心，起着将一次蒸汽或锅炉一次热水的热能通过换热器直接输送给用户的二次中/低温热水的作用。目前，一个换热站的控制和管理城市不仅有原始的方式对运营商现场手动操作开关，但也有使用自动控制的先进方法，在换热站没有人值班，统一集中远程监控的热交换器。与整个供热网络的管理相对应，不仅有更多的原有的电话调度系统，而且还有整个供热网络的数量。基于监控分析的集中监控调度管理系统。除了控制和管理方法不同外，由于控制方法和设备的不同，每个供热管网都有自己的特点。

4 现阶段城市供暖系统存在的弊端

（1）落后的技术，污染。过去供热企业的经济发展模式是线性经济的单向流动，即“资源-生产-消费-废物排放”。它的经济增长取决于大规模的资源开采和消耗，这很可能超过大自然所能承受的限度，从而对自然造成不可逆转的破坏。此外，由于技术落后，在加工自然资源并将其转化为产品的过程中将释放出大量的污染物。为了节省成本，一些不道德的公司不处理废弃物或只是将它们丢弃到空气中，这会造成严重的环境污染。

（2）优化运输系统，减少热量损失，供热输配系统是供热系统的核心，它决定着输出热源的利用率。因此，仅靠提高燃烧效率来优化整个供热系统而不考虑运输是非常困难的。为此，供热企业应以科学的理论指导工作，以先进的技术和手段解决输配范围、输配距离和结构之间的问题，采用平衡调节装置，设置合适的进口调节装置，确保液压平衡。为了使利用率最大化。

（3）能源效率很低。目前，许多供热企业虽然对提高利用率给予了一定的重视，但由于公司人员、资金和科技实力的限制，利用效率还不高，造成了巨大的无形浪费。也就是说，为了达到同样的采暖效果，采暖企业需要使用更多的自然资源，排放更多的废气，从而形成一个恶性循环。特别是在以煤炭等不可再生、不可清洁资源为能源的不发达国家，这一问题将更加突出。

5 智能化控制和管理

5.1 气候补偿

气候补偿是一种常见的智能控制方式，即通过控制二次间接供水温度的热交换器站，提供的热换热器站可以减少，这不仅可以降低成本，又可以提高用户在接受供热过程中的舒适度一举两得。最好的方法是不要使用热平衡控制加热直接在实际操作中，但建立相应的二次加热温度和室外温度曲线，然后根据具体情况调整他们通过热交换器的转换站，所谓的曲线可以进行加热阶段和季节，以减少取暖和提高供热的复杂性，实际的效果。

5.2 无人值守操控

如上所述，无人值守操作是智能控制和管理的第二种模式。自动控制设备设置在热交换站，自动控制水温，补充水量和故障排除，无需操作员值班管理。该模式的优点之一是降低了实际操作的劳动强度，不仅降低了劳动力成本，而且提高了劳动效率。其次，采用智能控制管理，大大减少了人为因素造成的安全问题，提高了城市供热系统的准确性和可靠性。

5.3 换热站控制

通常，控制换热站的几个方面主要包括调节二次供水温度，蒸汽压力控制，水位恒压换热器，维护网络稳定管理等，换热站的主要目的是使用锅炉提供蒸汽和高温热水或电厂提供可供用户直接使用的第二，低温水。在城市供暖的整个过程中，通常有一个全热交换站和几个可调峰值换热站同时进行加热。

6 智能化控制和管理的创新

6.1 智能化管理和控制方式

在城市供热智能管理和控制过程中，调度管理系统发揮着重要作用，是最好的管理方法之一。但是，我们应该考虑用户和城市的具体情况，结合其他因素来研究最佳的智能控制和管理模式。除了对相关操作人员进行必要的指导和技术培训外，还需要对整个供暖系统进行科学，全面的分析。通过调节热交换站与各热源之间的加热量，可以提高运行效率，降低投入成本，可以更有效地控制城市中的整个供热系统。

6.2 管理系统的调度

调度管理系统主要包括通信网络和调度中心，是为大型项目建设开发的一套管理系统。其主要目的是通过以太网向用户提供相关信息，用于管理资源，显示数据和发布内容。而通信网络的主要任务是负责传输数据。例如，在城市供热过程中，电厂，热交换站，锅炉房等热源的相关数据通过通信网络传输到调度中心，在调度中心对数据进行分析，最后将数据信息等资料发布给用户。

7 结语

随着城市供热管网建设的快速发展，从单一热源向多热源发展，管网规模不断扩大，供热用户和设备数量也在迅速增长。如何对城市供热系统的设施设备进行有效的管理，提高热网运行效率，节约能源变得越来越重要。

参考文献

[1]叶运旺.热网监控系统在集中供热中的设计与应用[J].区域供热，2013（3）：77.

[2]郝维来，金磊.城镇智能热网的监控系统[J].机械制造与自动化，2012，41（3）：174.

（作者单位：德州市热力公司）