城市供热自动化节能减排技术探析

姜海鹏

(太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030001)

1 城市供热系统节能的问题

1.1 集中供热系统中的锅炉运行热效率偏低

现阶段，城市供热系统在使用过程中存在的主要问题在于供热系统中的锅炉运行热效率偏低，据调查显示，我国民用建筑锅炉的热运行效率远远低于国家标准，锅炉热运行效率偏低往往会导致资源的浪费，不能保证集中供暖系统运行的效率和质量。据分析可知，影响集中供暖系统中锅炉运行热效率的主要因素为燃料自身的质量较差，我国集中供暖系统中使用的原料普遍为质量较差的原煤，这些燃料本身存在较大的杂质，在燃烧的过程中存在燃烧性能较差的问题，不能很好的满足集中供暖锅炉燃烧的需要。

1.2 供热管网输送效率低

供热管网输送效率低也影响着城市供热自动化节能减排的效率。供热管网热输送效率的计算方法为：计划由管网输送的热量总和减去在输送过程中损失掉的热量总和，在此基础上除以真正获得的热量总和，得到的数据即为供热管网的输送效率。现阶段，我国对于供热管网输送效率有着明确的要求，但在供热管网实际输送过程中表现出的问题在于输送效率远远低于国家标准，导致供热管网效率低的主要原因在于供热管网自身结构存在的问题，例如热保温损失、水力失调或者存在热泄漏的问题。

1.3 冷热不均，浪费能源

现阶段我国大部分城市在进行集中供暖的过程中往往采用单向顺流的方式，即热源由一个固定的方向通向所有的住户家中，单向顺流的方式很容易导致在供暖的过程中存在冷热不均的问题。主要因为每个用户距离热源的远近不同，或者家中供暖设备老化，加上同一栋楼的个别住户私自增减暖气片、将暖气片供暖改为地暖或者将房屋空置，也会影响部分住户家的供热效果，进而造成能源的浪费。

2 城市供热自动化节能减排技术

2.1 楼宇调控技术

这里所提及到的楼宇调控技术采用的是自动调控系统，在城市供热自动化系统运行中，不仅可以确保楼栋管理调控的科学性、合理性，而且还可以达到节省能源的目的。楼宇调控技术主要是由水力平衡阀、电磁调节阀、温度采集面板、集中控制箱等部分组成，在现场设置屏与操作站的作用下，可以对楼栋内部的运行模式给予科学、合理的预设，而且在后期运行阶段还需要对楼栋内温度采集面板所获取的热量信息与预设数据信息进行对比，并根据对比结果来进行适当的调整和优化。此外，在电磁调节阀的作用下，还可以确保预设方案的顺利实现，从而达到节能减排的效果。通过对无线通讯手段给予科学、合理的运用，也可以确保控制器能够实时获取所需要的数据信息，并将其上传至监控中心，以实现远程管理和监测的目的。

2.2 用户热计量的应用

热量结算点主要包括热力站、热源与集中供热系统当中的用户，热计量工作主要通过将热量计安装到热量结算点中来起作用。在实际的供热量计算过程中往往以每一户为单位，在计算的过程中采用直接式或者分摊式的计量方式。两者在使用的过程中存在一定的差别，首先，如果在计量过程中采用直接式的计量方式，则开展结算工作时往往以热量结算点统计的热值为主要标准。而如果在进行计量的过程中采用分摊式的计量方式，则在使用的过程中就需要运用到记录仪，要以每户为单位进行记录仪的安装，在安装之后就可以单独进行热量的测量，这样可以有效保证其在整体用热量中所占的比重，在此基础上统计出每一户所需要分摊的热量。现阶段，随着用户热计量方案的不断完善，能够保证供热工作有效开展，同时实现供热目标的贯彻和落实，以此来达到节能减排的目标。

2.3 水力平衡技术的应用

水力平衡调节主要是根据系统的水力状况对流量的分配进行调节，由于流量输配受沿程阻力影响导致的流量不均衡，我们通常采取水力平衡技术来解决。水力平衡技术往往被运用于某一区域的供热总网当中，使用过程中要完善专用调控设备的安装，在安装这一设备之后能够有效解决供热管网中存在的水力平衡问题。现阶段常用到的调控阀主要是电动调节阀，其主要是通过接收自动化控制系统所产生的信号，来驱动阀门改变阀座和阀芯间的截面积大小，从而达到控制管道介质温度、压力、流量等工艺参数的目的，进而实现自动化调节功能。在进行电动调节阀选择过程中，需要对设计公称压力、公称直径、流量系数、介质允许温度范围等参数给予综合考虑。同时，如果要求保证流量和开启高度呈现出正比例关系时，则需要选择专用调节阀，其中最常见的有蝶阀和球阀，其均能够达到预期的调节效果。

2.4 供热管网分层管控技术的应用

供热管网分层管控技术能够在使用的过程中实现对于热量管理体系的分层，现阶段往往将热量管理体系分为三层。其中第一层管理也就是热力站管理，在进行调控的过程中由管理人员进行数据信息的收集和监控，同时，及时发现其中的异常数据，并进行相应数据的传输。此外，通过运用调控中心的计算机系统还能实现针对数据的收集和处理，从而根据实际需求来进行数据相关命令的发布，以此来保证按照热量需求进行分配，这样就大大提高了供热的效率和资源运用的有效性。第二层管理的核心主要为监控分站，使用监控分站来实现对下属区域中各个热力站的实际运行状况的监督和管理。最后一层是中控室，主要运用流程在于：首先由下位机来实现控制指令的接收，控制指令主要通过监控分站的转发到达下位机，这种运行方式能有效提高下位机的运行安全性，在使用的过程中满足热量调控的目标。在下位机中主要运用到的调控方式为PLC控制器，这一控制器的主要功能在于进行信号测量、完成控制操作和进行预警。其中，信号测量主要表现在运用下位机能实现对指令的读取，主要包括的数据为一二次供热管网中的供热参数。此外是完成控制操作，在这一操作过程中往往运用到单回路控制的方式，在这一过程中运用下位机来提高热量调控的科学性。最后是进行预警，这一功能主要为了保证供热系统运行的安全性，控制器在使用的过程中对管网数据进行监控，如果在监控过程中发现，例如管网压力、泵的启停、水箱液位变化等，则会通过发出报警信号的方式来进行提示，从而由相应的技术人员进行故障检修，以此来保证供热系统使用的稳定性和安全性。

3 结 语

如今，随着现代化信息技术的不断发展，人们对社会生产生活中各个领域内的自动化效率和质量的要求越来越高。在城市供热系统的发展过程中，我们更要注重不断提高其自身的自动化水平，从而促进供热系统效率和质量的提高，保证城市供热系统的完善，更好的实现节能减排技术的应用，实现构建资源节约型社会的目标。