仪表与自动化过程控制在集中供热工程中的应用

刘乃通 临沂市新城热力有限公司

仪表作为集中供热工程建设当中重要的检测设备，其不仅起到检测集中供热工程中各项数据的效果，而且具有反应集中供热控制程度的作用。在集中供热工程当中应用仪表与自动化过程控制手段，主要是探索仪表与自动化控制技术的结合形式以及集中供热工程建设内容的自动化过程控制手段，进而推动集中供热的自动化控制效果，在避免集中供热资源浪费的基础上，提高集中供热工程的安全性和经济性，最终实现智能化的仪表应用以及自动化的集中供热系统应用。

一、自动化过程控制的应用

自动化过程控制技术的应用是现阶段集中供热工程的一个重要发展方向，其可以有效改变集中供热工程当中存在的供热资源分布不均、供热范围广、工程情况复杂以及设备控制方式滞后的现状，进而推动集中供热工程的稳定、持久供热，保障用户需求。实际集中供热工程当中，自动化过程控制的内容包括了如下几个角度：

（一）自动化硬件设计

自动化过程控制在集中供热工程中的应用，最直接的内容就是改变集中供热工程内各硬件的结构，使其具有自动化过程控制功能，并通过接入整个集中供热工程的自动化控制系统的方式，实现统一操控。自动化硬件设计的核心内容就是对于PLC 控制柜的设定，通过安装电动调节阀门、流量仪表计、温度和压力变送器等设备的方法，以PLC 控制柜作为数据和信号的转换中端，做到数据传输与控制。同时，提高PLC 控制柜的自动化数据处理能力，使其可以在进行数模转换的同时，完成指令的下达、数据显示、调节阀开关以及人机对话等自动控制功能。

（二）自动化软件设计

自动化软件设计指的是在集中供热工程的调度室安装一种全网平衡软件，发挥其汇总、处理与反馈热力站数据的作用，将热力站供回水的均温进行加权算法，进而得出调度室阀门的开关准确角度，实现自动阀门开关的调节。

（三）自动化调控设计

对于集中供热工程的自动化调控设计是实现集中供热控制的基础，其主要是丰富全网平衡软件的功能来达到自动化过程控制的效果。基于集中供热工程所具有的滞后性、互通性特点，对于其中某一阀门的开关不会无法直接呈现对应的调控效果，而且还可能影响到其他热力站的运行。而且，集中供热工程的人力调节方式弊端较为明显，进行自动化调控设计可以有效改变这一不足。

全网平衡软件的自动化设计内容包括了：（1）频率上，要求每30min 进行一次集中供热系统的全网调阀；（2）调阀原则上，坚持既不改变热源供应量，又逐步借助调阀靠近集中供热目标温度的原则，实现集中供热工程的供热平衡；（3）自动化控制，可以将集中供热的温度差控制在0.5℃内，提高了温度控制精度；（4）达到了自动化调控的精度高、速度快、能耗低的目标。

二、仪表的自动化和智能化应用

在集中供热工程当中，仪表主要起到计量的作用，其能够有效反应集中供热系统中各设备以及热力站的详细数值，并为集中供热系统的调控提供数据参考。推动仪表的自动化和智能化应用，可以通过与集中供热自动化控制系统相衔接的手段，实现集中供热工程仪表的性能改进。应用内容如下：

（一）湿式除尘器的仪表

湿式除尘器当中的仪表智能化设计，主要是针对湿式除尘器存在的液体液位变化不明显的情况进行智能化改造，通过增强压力变送器设备的方法，使得仪表在与进水管线相连接的同时，提高其对于液位变化和压力信号的感知度，从而自动生成湿式除尘器溢流槽的液位变化信号，并进行调控。同时，仪表还可以将感知到的液位变化进行及时反馈，作为湿式除尘器开关量的信号，按照参数设置控制自动上水管的开关状态，调节进水管的补水流量值，从而达到自动控制高低水位的效果。

（二）报警检测系统的仪表

报警检测系统的仪表设计，通常是由于集中供热工程在冬季长时间高负荷运行之后，会频繁出现板链除渣机故障的情况，甚至有可能发生板链断裂，进而影响系统运行。通过提高仪表的自动化和智能化程度，可以实时监测，并在发生故障之前进行预警，避免危险发生。报警检测系统的仪表设计，通常是在板链除渣机设备的机头位置设置一个可以调节的电磁感应式仪表传感器，并于PLC 控制柜相连接；一旦金属刮板靠近仪表传感器，就会给报警系统传输信号，保障系统安全。

（三）自动控制仪表

自动控制仪表在集中供热系统当中的设计更加注重对锅炉房设备的操作和控制效果，通过DCS 仪表控制系统，在锅炉房公共部分实现热工检测、自动调节以及热力报警的功能设计。通过仪表测定各区域的参数变化数值，生成报表和数据发展趋势；并与系统内部设定的参数值进行对比，在超出预定参数时就会引发热力报警，自动停止锅炉运行。同时，并结合锅炉出水口的温度仪表反应的数据变化，对比一天之内不同时间段的室外温度和水温的关系，实现锅炉鼓风量和转速的自动调节，从而保证集中供热工程长久保持在相同温度，做好资源的控制利用。

三、结束语

综上所述，探索仪表与自动化过程控制在集中供热工程中的应用，对于集中供热工程开展、仪表设备的改进以及自动化过程控制系统的功能完善都具有重要意义。集中供热工程作为一项重要的民生大计，其供热效果也是千万家庭的心系之处。推动仪表的自动化和智能化应用，提高集中供热工程的自动化控制效果，还需要不断进行仪表设备的利用模式创新，持续推进自动化过程控制手段的应用，最终呈现出最佳的集中供热工程效果。