電氣自動化在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊磊

摘 要：現(xiàn)在是經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展建設(shè)的重要時(shí)期，人們在生活環(huán)境和生活質(zhì)量上也有著更高要求，尤其在住房上，現(xiàn)在的供熱系統(tǒng)已經(jīng)不能人們所需，供熱更應(yīng)向著多熱源且大型化的方向發(fā)展，更應(yīng)在集中供熱系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化裝置，這能從多個(gè)方面改善供熱系統(tǒng)的漏洞，也有利于供熱系統(tǒng)故障的發(fā)現(xiàn)及排除，最主要的是能將供熱系統(tǒng)運(yùn)行的高額費(fèi)用給降下來，并要其運(yùn)行效率有所提高，達(dá)到了節(jié)能的目的。本文主要從供熱的系統(tǒng)自身的運(yùn)行入手，對電氣自動化的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng)；電氣自動化；應(yīng)用；控制

對于生產(chǎn)系統(tǒng)來說，其實(shí)現(xiàn)自動化都是未來發(fā)展的必然趨勢，不管哪一方面的生產(chǎn)系統(tǒng)都會在發(fā)展過程中被自動化所取代。在我國，供熱系統(tǒng)是一項(xiàng)最基礎(chǔ)的設(shè)施，早日實(shí)現(xiàn)自動化更有利于我國供暖系統(tǒng)更加穩(wěn)定的發(fā)展，能早日讓我國供暖系統(tǒng)有著更新的改造思路。傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)都是人為控制，對精度的掌握肯定不夠精確，自動化技術(shù)能改善這種情況，但是完全應(yīng)用自動化也不行，有些突發(fā)事件還是要有人工來操作，所以在應(yīng)用電氣自動化系統(tǒng)上不能完全規(guī)避人工，兩者要相互結(jié)合，才能讓供熱系統(tǒng)更好地實(shí)現(xiàn)自動化，滿足人們所需。

1 城市熱網(wǎng)系統(tǒng)分析

我國城市的熱網(wǎng)系統(tǒng)中，特別是北方供暖城市，多數(shù)都會出現(xiàn)地下管道負(fù)載嚴(yán)重的問題，有很多光纜、給排水管道加上其他的管線都在地下，這給供熱管道留存的空間就比較小，也就是說供熱管道上存在嚴(yán)重的空間問題。有很多供熱管道都會有垂直角度變化的問題，這對水壓和管壁的影響都很嚴(yán)重，會導(dǎo)致供熱系統(tǒng)水壓不穩(wěn)的情況，這種問題如果應(yīng)用自動化技術(shù)就會得到較好的解決，利用電氣自動系統(tǒng)控制管道的流量，讓供熱水分保持一定的穩(wěn)定性，這樣也會讓管道壽命得以延長。

現(xiàn)在我國多數(shù)的集中供暖系統(tǒng)，還是采用非線性供暖系統(tǒng)，主要時(shí)多一個(gè)輸出端口，也有很多同時(shí)輸出端口，這種現(xiàn)象主要是依據(jù)我國城市發(fā)展情況而定的。對供暖系統(tǒng)進(jìn)行管理的時(shí)候，通常都是采用多輸出、多輸入這種模式，而輸出和輸入還不是相互對應(yīng)的形式，這種情況也無法用動態(tài)分析方法，不能用數(shù)學(xué)建模對供暖過程進(jìn)行分析和傳遞信息。而應(yīng)用電氣自動化系統(tǒng)，采用的理論主要是人工智能化漏記理論，還在其中用到生產(chǎn)控制運(yùn)籌知識，可以讓供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主控制，在熱網(wǎng)系統(tǒng)中的鍋爐控制中也可以應(yīng)用自動化技術(shù)，讓供熱效率有所保障。

2 應(yīng)用電氣自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢

2.1 工作效率得以提高。在供熱系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化系統(tǒng)，能讓供熱公司的工作效率提高上來，還會降低辦公的費(fèi)用，在正式應(yīng)用自動化系統(tǒng)之后，不用再投入過多的人力對供熱系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，通過自動化系統(tǒng)就能直接對供熱系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對異?，F(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警提示，工作人員能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，并查找問題根源，對其進(jìn)行控制，能有效減少事故的發(fā)生幾率，這能讓供熱公司減少很多的維修費(fèi)用，工作效率也能隨之提高上來。

2.2 室內(nèi)供暖系統(tǒng)?，F(xiàn)在的供熱形式越來越多樣化，在采暖技術(shù)上也要對分室調(diào)節(jié)室溫和分戶計(jì)量的需求有所滿足，很多城市都是自己供暖，所以在用戶散熱器的入口部位好要安裝上溫度控制閥，便于用戶能自己對室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。室內(nèi)采暖系統(tǒng)采用變流量模式運(yùn)行，在小區(qū)單元入口和分戶入戶干管上都要設(shè)置自力式流量或者壓差控制器，保證每個(gè)用戶正常供熱，運(yùn)行參數(shù)不會因其它用戶的調(diào)整而改變，實(shí)施就地控制。

2.3 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)。供熱管網(wǎng)的水力狀況常常會發(fā)生相應(yīng)的變化，為了確保水力穩(wěn)定，在熱力管網(wǎng)的每一個(gè)控制點(diǎn)，設(shè)置電動控制閥門，調(diào)節(jié)供熱管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，滿足每個(gè)用戶的供熱要求。同時(shí)，控制點(diǎn)需要配備溫度、壓力遠(yuǎn)傳信號測量裝置，對于控制點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)，能夠?qū)⑵鋫鬏數(shù)郊锌刂剖?，這樣一來，每個(gè)控制點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)，就能夠在集中控制室顯示，從而方便就地控制或者遙控控制。

2.4 熱源系統(tǒng)。目前，小區(qū)熱源系統(tǒng)主要包括以下三種，不同系統(tǒng)具有自己不同的特點(diǎn)。

（1）鍋爐一級泵供熱系統(tǒng)。熱源和熱網(wǎng)系統(tǒng)均阻力損失由一套水泵負(fù)擔(dān)，循環(huán)水泵供水量按照系統(tǒng)額定循環(huán)水量設(shè)計(jì)，補(bǔ)水泵供水量按照系統(tǒng)額定補(bǔ)水量確定。系統(tǒng)的分、集水器之間設(shè)置壓差旁路控制系統(tǒng)，根據(jù)熱力管網(wǎng)壓力的變化情況，對經(jīng)過壓差旁路的循環(huán)水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)對供熱設(shè)備，電控閥門開關(guān)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)有效供熱的目的。

（2）鍋爐二級泵供熱系統(tǒng)。熱源系統(tǒng)循環(huán)水泵為一級泵，供熱管網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)水泵為二級泵，補(bǔ)水泵為共用一套，其供水量按照系統(tǒng)額定補(bǔ)水量確定，揚(yáng)程按照系統(tǒng)最不利點(diǎn)供熱要求設(shè)計(jì)。供熱系統(tǒng)初級供水采用定轉(zhuǎn)速泵，二級供水采用變頻調(diào)速泵進(jìn)行恒壓控制，在二者分、集水器之間設(shè)計(jì)壓差旁路控制系統(tǒng)，保證供水流量不變，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行和工作。

（3）換熱站供熱系統(tǒng)。系統(tǒng)循環(huán)泵采用變頻調(diào)速泵，熱源以及熱網(wǎng)系統(tǒng)阻力損失均由一套水泵負(fù)擔(dān)，循環(huán)水泵供水量按照系統(tǒng)額定循環(huán)水量設(shè)計(jì)，補(bǔ)水泵供水量按照系統(tǒng)額定補(bǔ)水量確定，揚(yáng)程按照系統(tǒng)最不利點(diǎn)供熱要求設(shè)計(jì)。熱力站根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)二次水供水溫度，并根據(jù)二次水供水、回水溫度，調(diào)節(jié)一次水供水量以及換熱器和循環(huán)水泵運(yùn)行臺數(shù)。通過不利點(diǎn)用戶壓差控制和調(diào)節(jié)變頻調(diào)速泵，實(shí)施變流量運(yùn)行。

2.5 高供熱服務(wù)質(zhì)量。熱網(wǎng)投入自動運(yùn)行后，換熱站二級管網(wǎng)的供回水溫度始終在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行，同時(shí)熱網(wǎng)自動運(yùn)行可以快速跟蹤室外溫度的變化，當(dāng)室外溫度出現(xiàn)大的變化時(shí)，二級管網(wǎng)供回水溫度同時(shí)也跟著變化，保證采暖用戶的室內(nèi)溫度始終比較均衡，避免了熱網(wǎng)溫度滯后現(xiàn)象，大大提高了供熱服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)在白天室外氣溫較高時(shí)減少了供熱量。這樣就可以節(jié)約大量的熱量和電量，減少熱網(wǎng)運(yùn)行成本。

結(jié)束語

從我國供熱系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動化的實(shí)際情況來看，還是存在一定的問題，主要有兩個(gè)方面，即軟件問題和硬件問題。從硬件上來看，我國很多設(shè)備規(guī)格和自動化的升級要求是不相符的，這個(gè)問題的大部分原因都是我國供熱管道老化且一些設(shè)備購置年限較長，加上熱網(wǎng)的覆蓋面積過大，在實(shí)現(xiàn)全面改造上是需要大量的物力以及人力的。從軟件上來看，主要問題在于供熱管理系統(tǒng)上沒有過多的傳感器，這會讓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不足，從而導(dǎo)致不能準(zhǔn)確分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，在處理自動化設(shè)備的時(shí)候容易出錯(cuò)，這兩個(gè)問題是急需解決的，將這些問題都切實(shí)處理好，供熱系統(tǒng)中全面應(yīng)用電氣自動化將會達(dá)到更好的效果，供熱問題也會隨之解決。

參考文獻(xiàn)

[1]冀建平.城市集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的自動化控制[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（10）.

[2]陸中宏.供熱系統(tǒng)的自動化控制與節(jié)能降耗[J].制造業(yè)自動化，2011（3）.

[3]暖通自動控制[M].北就工業(yè)大學(xué)出版社.2006.

[4]王毛，李樹坤.熱工自動化系統(tǒng)的發(fā)展動向及前景分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（15）.

[5]李樹新.機(jī)械工程中自動化技術(shù)的有效應(yīng)用[J].科技展望，2016（15）.