分析供熱綜合自動(dòng)化技術(shù)及其工程化應(yīng)用

趙曙光

（平煤神馬集團(tuán)物業(yè)服務(wù)中心，河南 平頂山 467000）

隨著我國(guó)相關(guān)供熱企業(yè)在應(yīng)用先進(jìn)供熱綜合自動(dòng)化技術(shù)方面的不斷努力和嘗試，單設(shè)備節(jié)能技術(shù)得到日益廣泛的應(yīng)用。在這樣的技術(shù)應(yīng)用背景下，如何通過(guò)多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，特別是突出低成本的自動(dòng)化和綜合自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)供熱自動(dòng)化技術(shù)的工程化應(yīng)用，已經(jīng)成為并將繼續(xù)成為未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)的重要研究方向。

供熱綜合自動(dòng)化及其工程化的應(yīng)用構(gòu)成

當(dāng)前供熱自動(dòng)化技術(shù)及其工程化的應(yīng)用主要表現(xiàn)在通過(guò)換熱站配置的智能控制單元的廣泛應(yīng)用，依托現(xiàn)代工業(yè)所特有的即時(shí)同步網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度和能源管理，實(shí)現(xiàn)供熱綜合自動(dòng)化及工程化，其主要系統(tǒng)構(gòu)成要件如下。

1.供熱管道網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)現(xiàn)代通訊技術(shù)的應(yīng)用，如CDMA、GSM 短信、寬帶通訊、無(wú)線(xiàn)電臺(tái)等通訊方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱范圍內(nèi)各換熱站點(diǎn)的集中以及對(duì)熱網(wǎng)的監(jiān)控，并且能夠?qū)崞焚|(zhì)進(jìn)行分析。這一系統(tǒng)的應(yīng)用具有施工方便，性?xún)r(jià)比高，設(shè)置靈活，利于及時(shí)、精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，能有效指導(dǎo)處理熱網(wǎng)堵塞、泄漏等問(wèn)題，并且能夠合理地調(diào)控相關(guān)閥門(mén)的閉合程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)的平衡供熱，避免發(fā)生冷熱不均的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)熱能的優(yōu)化分配。應(yīng)用此系統(tǒng)，能夠在已取得的單體節(jié)能效益的基礎(chǔ)上，多獲得5%至15%的節(jié)能效益。

2.熱網(wǎng)能源信息的管理系統(tǒng)

借助互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，能源信息管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)熱網(wǎng)內(nèi)對(duì)能源信息的收集和整理。通過(guò)這些能源信息，能夠使系統(tǒng)管理人員隨時(shí)隨地了解熱網(wǎng)的運(yùn)行情況，并且根據(jù)這些信息對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰，還可以根據(jù)因此形成的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，準(zhǔn)確地掌握系統(tǒng)設(shè)備的能耗和使用情況，由此做出相應(yīng)的成本分析和科學(xué)的決策，有效地提高整個(gè)系統(tǒng)的管理水平。

3.供熱系統(tǒng)源頭的自動(dòng)控制系統(tǒng)

供熱系統(tǒng)源頭，即提供熱能的動(dòng)力來(lái)源，主要是指鍋爐房。針對(duì)我國(guó)國(guó)情特點(diǎn)自行研制而成的自動(dòng)控制系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn)。這一系統(tǒng)針對(duì)中小鍋爐的相關(guān)回路采用包括專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊控制、智能PID 等算法在內(nèi)的先進(jìn)控制算法，可以實(shí)現(xiàn)5%～10%左右的節(jié)煤率。此外，這一系統(tǒng)將風(fēng)機(jī)水泵的調(diào)節(jié)模式改成變頻調(diào)速控制，這樣不僅可以極大改進(jìn)執(zhí)行單元的控制效果，有利于改進(jìn)燃燒系統(tǒng)的節(jié)煤控制效果，同時(shí)還能直接產(chǎn)生20%至30%的節(jié)電效益。

4.供熱系統(tǒng)的操作培訓(xùn)系統(tǒng)

供熱綜合自動(dòng)化及其工程化的應(yīng)用最終離不開(kāi)人的操作，因此，關(guān)于供熱系統(tǒng)的操作培訓(xùn)是整個(gè)系統(tǒng)中不能缺失的重要環(huán)節(jié)。為此，建立模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)具有相當(dāng)必要性。該系統(tǒng)借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在管理控制一體化的系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加一定的相關(guān)仿真模塊，通過(guò)軟控制和軟切換方式，或者通過(guò)操作科目的調(diào)整和故障設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員的培訓(xùn)和考評(píng)，方便而有效地實(shí)現(xiàn)高效、安全、低成本的培訓(xùn)。

供熱綜合自動(dòng)化及其工程化的相關(guān)技術(shù)構(gòu)成

實(shí)現(xiàn)供熱綜合自動(dòng)化及其工程化的應(yīng)用，需要有一定的技術(shù)支持，其中最重要的技術(shù)構(gòu)成是大量集成的變頻技術(shù)，此外，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)的挖掘和分析，對(duì)于供熱綜合自動(dòng)化及其工程化的應(yīng)用也具有相當(dāng)重要的意義。

1.變頻技術(shù)的應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)變頻技術(shù)正在不斷成熟，其可靠性也正在不斷增強(qiáng)，而使用成本不斷降低，因此對(duì)于變頻技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是在水泵、風(fēng)機(jī)的控制應(yīng)用方面取得了尤其顯著的節(jié)電效益。目前，最簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)的供熱綜合自動(dòng)化及工程化管理模式即是由計(jì)算機(jī)結(jié)合變頻器組成的管理模式。這種管理模式，可以在原有控制管理模式下，對(duì)常規(guī)的監(jiān)視儀表予以保留，在原有的變頻工程的基礎(chǔ)上，將全部的變頻器通過(guò)通訊線(xiàn)路連接到專(zhuān)門(mén)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱網(wǎng)的集中管理，使操作變得更加方便簡(jiǎn)潔，并且能夠很好地實(shí)現(xiàn)邏輯保護(hù)的功能，還可在變頻器上設(shè)置為遠(yuǎn)方操作或就地操作，實(shí)現(xiàn)控制操作的即時(shí)性。此外，在前述方案的基礎(chǔ)上，增加數(shù)據(jù)采集的模塊和相關(guān)控制模塊，可進(jìn)行對(duì)整個(gè)供熱工程的監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱工程的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警，對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行累計(jì)計(jì)算。

2.供熱系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘和分析

針對(duì)上述系統(tǒng)所取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的挖掘和分析，是實(shí)現(xiàn)供熱綜合自動(dòng)化技術(shù)及其工程化應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，能夠進(jìn)一步將供熱系統(tǒng)的管理由粗放的定性管理轉(zhuǎn)型到更加科學(xué)合理的定量管理，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)管理的不斷智能化、現(xiàn)代化。這種數(shù)據(jù)挖掘和分析工作，能夠有效解決改進(jìn)供熱系統(tǒng)中的物化管理和改進(jìn)供熱系統(tǒng)中對(duì)操作人員的績(jī)效評(píng)估這兩方面的問(wèn)題，由此降低供熱系統(tǒng)的運(yùn)行成本，增加整個(gè)供熱系統(tǒng)的效益。改進(jìn)供熱系統(tǒng)的物化管理，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的挖掘及分析，經(jīng)過(guò)對(duì)運(yùn)行的控制方式與控制策略的評(píng)價(jià)，給出系統(tǒng)管理改進(jìn)的方向，以便提高整個(gè)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率。另一方面，數(shù)據(jù)的挖掘和分析，可以改進(jìn)對(duì)系統(tǒng)中的操作人員的績(jī)效考評(píng)，從而促進(jìn)和推廣更加科學(xué)更加合理的操作方式。

結(jié)束語(yǔ)

毫無(wú)疑問(wèn)，依靠先進(jìn)的科技創(chuàng)新，提高先進(jìn)技術(shù)集成化，是提高供熱系統(tǒng)效率，降低成本的重要而關(guān)鍵的途徑。對(duì)供熱綜合自動(dòng)化技術(shù)及其工程化的應(yīng)用仍然具有很大的空間和潛力，仍然需要不斷地探索及經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。