鍋爐供暖系統(tǒng)的自動化節(jié)能控制分析

解洪澤++王曉晗

摘 要：隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人們對供暖系統(tǒng)的供暖要求更加嚴格，要求完善供暖系統(tǒng)的性能，通過采用先進設(shè)備和先進技術(shù)，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計，能充分滿足人們?nèi)找嬖鲩L的供暖需求，實施鍋爐供暖系統(tǒng)的自動化節(jié)能控制，能提高供暖效率和質(zhì)量。本文將對鍋爐供暖系統(tǒng)的自動化節(jié)能控制進行分析。

關(guān)鍵詞：鍋爐；供暖系統(tǒng)；自動化節(jié)能控制；措施

我國城市供暖系統(tǒng)主要采取供暖系統(tǒng)循環(huán)泵的自控方式，采取哪種節(jié)能方式是供暖系統(tǒng)需要研究的重點課程，合理設(shè)計節(jié)能方案，采用先進節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化供暖系統(tǒng)性能，提高供暖系統(tǒng)運行效率。

一、供熱系統(tǒng)消耗能量環(huán)節(jié)

供熱系統(tǒng)是指利用某種設(shè)備將能源轉(zhuǎn)換為熱能，再通過某種渠道，將熱能傳輸?shù)接脩簦脩衾锰厥庠O(shè)備接收熱能的系統(tǒng)。由上可知，供熱系統(tǒng)供熱包括三個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都消耗一定的能源。如果不能合理控制能源消耗，則會增加供熱系統(tǒng)的運行成本，無法充分滿足人們需求。因此，在設(shè)計供熱系統(tǒng)時，需要提高能源利用率，盡量用最低的能源消耗獲取最大的供熱結(jié)果。

（一）能源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)節(jié)能設(shè)計

在供熱系統(tǒng)中，有許多能源可以轉(zhuǎn)換成熱能，具體包括石油、煤氣以及天然氣等。通過能源燃燒將能源轉(zhuǎn)化為熱能。在熱能轉(zhuǎn)換過程中，應(yīng)該選擇合適的設(shè)備。要求先建立一套完善的能源消耗評估指數(shù)，計算不同設(shè)備單元能源消耗提供的熱能，對設(shè)備進行對比、評估，選出最合適的設(shè)備。選擇合適的設(shè)備，能減少能源轉(zhuǎn)化過程中不必要的能源消耗 ，實現(xiàn)節(jié)能的目標。

（二）能源傳輸環(huán)節(jié)節(jié)能設(shè)計

首先，選擇合適的能源傳輸材質(zhì)，降低熱能消耗。傳熱鋼管是一種常用的能源傳輸材質(zhì)，其經(jīng)過特殊處理，保溫效果較好；其次，合理設(shè)計傳輸管道。合理設(shè)計傳輸管道，保證在最短時間內(nèi)以最快速度將熱能傳輸給用戶，降低傳輸過程中的能源損耗；最后，優(yōu)化熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)。比如，適當提高熱網(wǎng)的補水率就能有效減少熱能的消耗，或者優(yōu)化水力系統(tǒng)，提高熱能傳輸效果。

（三）用戶接收環(huán)節(jié)節(jié)能設(shè)計

用戶一般采用采暖散熱器來接收熱能。采暖散熱器接收到熱能后，將其散布到用戶使用空間，以散布熱能的形式供暖。所以，采暖散熱器的設(shè)置和安裝是降低能源消耗的關(guān)鍵，根據(jù)用戶實際需求，將采暖散熱器安裝在最合理的位置，使其能合理分配所接收到的熱能，從而達到降低能源消耗的目的。

二、供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)措施

（一）安裝熱工儀表，控制能源損耗

安裝熱工儀表，通過熱工儀表能了解和掌握供熱系統(tǒng)的整體運行情況，合理控制供熱系統(tǒng)。如果不安裝熱工儀表，則無法有效地評估供熱系統(tǒng)，從而增加供熱系統(tǒng)運行成本。

（二）提高鍋爐房運行管理水平，從而減少投資，提高供熱效果，達到節(jié)能的目的

（三）改進和創(chuàng)新燃燒方法

比如，采取分層燃燒技術(shù)能提升能源利用率。

（四）采取煤渣混燒方法，能提高煤能源利用率

（五）保證鍋爐受熱面清潔，及時清理鍋爐，避免存在污垢

（六）提高鍋爐系統(tǒng)的嚴密性，盡量降低過?？諝庀禂?shù)

（七）在泵設(shè)備和風機中運用調(diào)速技術(shù)，從而對電能利用進行嚴格控制

（八）改變小溫差、大流量的運行方式，提升運輸效率和供水溫度

（九）對于大中型鍋爐而言，利用計算機控制燃燒過程，從而提升鍋爐運行效率

三、監(jiān)控系統(tǒng)

（一）監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

監(jiān)控系統(tǒng)硬件主要包括一塊18路模擬量1/6路開關(guān)量數(shù)據(jù)采集卡、一塊RS485通訊卡、一塊溫度信號處理卡、一臺IPC一610研華工控機、5個RS485通訊模塊、一塊開關(guān)信號接線板以及5臺富士變頻器。

模擬量數(shù)據(jù)采集卡的工作是將模擬信號轉(zhuǎn)化為1位數(shù)字信號。需要采集的模擬信號主要包括鍋爐熱風溫度、爐膛溫度、出水流量、鍋爐出水溫度、鍋爐回水溫度、鍋爐排煙溫度、水壓力、二次循環(huán)水泵出水壓力、外溫度以及出爐膛負壓等。每個信號都有一個通道，同時采集。

（二）監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能

1.參數(shù)設(shè)置頁面

在參數(shù)設(shè)置頁面，能夠設(shè)置風煤比系數(shù)、鍋爐期望出水溫度、二次水循環(huán)系統(tǒng)期望出水壓力以及期望回水溫度等參數(shù)，還能顯示二次水循環(huán)系統(tǒng)期望出水壓力曲線、鍋爐期望出水溫度曲線、實際回水溫度曲線、實際出水溫度曲線、實際出水壓力曲線、期望回水溫度曲線、鍋爐排煙溫度、爐膛溫度、鍋爐熱風溫度、爐膛負壓、實際鍋爐出水流量以及室外溫度曲線等。

2.供暖系統(tǒng)運行流程頁面

在供暖系統(tǒng)運行流程頁面，能夠顯示供暖系統(tǒng)各設(shè)備運行狀態(tài)以及運行流程畫面，還能對各設(shè)備運行情況進行控制。比如，鍋爐點火后，供暖系統(tǒng)運行流程畫面會顯示鍋爐燃燒畫面；循環(huán)水泵啟動后，該頁面會顯示水泵電機運行狀態(tài)的畫面；爐排電機、鍋爐鼓風機和引風機啟動后，該頁面會顯示這三種設(shè)備運行狀態(tài)的畫面。在畫面中，每個設(shè)備旁會顯示設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)。比如，轉(zhuǎn)速、電流等。

3.報警窗口頁面

該頁面顯示報警數(shù)據(jù)，具體包括報警時間、報警限、報警內(nèi)容以及當前報警值等。在報警窗口頁面可以設(shè)置各個被監(jiān)視量的報警值，可以打印以往報警記錄。

4.歷史曲線頁面

該頁面能顯示一定時間內(nèi)鍋爐出水流量、爐膛溫度、出水溫度、回水溫度、出水壓力、鍋爐熱風溫度、室外溫度、鍋爐排煙溫度、鍋爐爐膛負壓以及二次循環(huán)水泵出水壓力等曲線，能打印相關(guān)報表數(shù)據(jù)。

四、總結(jié)

綜上所述，供熱系統(tǒng)不僅能滿足人們供熱需求，也能降低能源消耗，集中供熱是供熱系統(tǒng)常采用的供熱方式。但集中供熱存在一些弊端，我國已經(jīng)采用變頻技術(shù)彌補這些缺陷。對供熱系統(tǒng)實施自動化節(jié)能控制，能優(yōu)化供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高供熱系統(tǒng)運行效率。通過自動化節(jié)能控制，提升了整體供熱系統(tǒng)的運行質(zhì)量，也是優(yōu)化供暖系統(tǒng)的關(guān)鍵。

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