集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動控制研究

張凱?劉成鵬

摘 要 現(xiàn)如今，集中供熱成為城市供熱的主要方式。在集中供熱的發(fā)展下，熱網(wǎng)的電氣自動控制逐漸應(yīng)用到供熱系統(tǒng)中。熱網(wǎng)應(yīng)用電氣自動控制系統(tǒng)既實現(xiàn)了供熱的目的，又減少了能源的消耗，對集中供熱行業(yè)具有一定的現(xiàn)實意義。本文研究了集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動控制方案，希望對供熱行業(yè)在自動化的發(fā)展道路上有一定的幫助。

關(guān)鍵詞 集中供熱；熱網(wǎng)；電氣；自動控制

1 集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)電氣自動控制系統(tǒng)的概述

隨著近幾年的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)在各行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，熱網(wǎng)的電氣自動控制系統(tǒng)也逐漸得到應(yīng)用。熱網(wǎng)的電氣自動控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度的有效控制，使供熱系統(tǒng)的溫度均衡，減少能耗消耗，也提高了供熱部門的服務(wù)質(zhì)量，因此，被廣為使用。一般的集中供熱系統(tǒng)主要是由熱源、循環(huán)水泵、二次網(wǎng)等構(gòu)成的，而現(xiàn)如今的集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)站的數(shù)量越來越多，急需要實現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)中的熱網(wǎng)電氣自動控制。其主要的控制方案是在各熱網(wǎng)站建立自動控制設(shè)備，在總網(wǎng)站建設(shè)自動控制的總站，對各熱網(wǎng)傳送上來的數(shù)據(jù)進行分析，并發(fā)出相應(yīng)的指令。在自動控制系統(tǒng)中必須能夠及時地將熱網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息進行上傳，對數(shù)據(jù)進行及時的保存，當自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，也能及時地發(fā)出警報，進行維修[1]。

2 集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動控制方案

集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動化控制主要依據(jù)的控制方案是均勻調(diào)節(jié)策略，也就是說熱網(wǎng)的自身調(diào)節(jié)目標設(shè)為自動控制循環(huán)水的溫度，使得各個熱網(wǎng)的平均溫度達到一致。均勻調(diào)節(jié)策略主要的調(diào)節(jié)流程是先進行循環(huán)水的樣本檢測，再進行供熱面積的數(shù)據(jù)計算，最后獲得各個熱網(wǎng)的溫度。對于在供熱系統(tǒng)中的操控設(shè)備，主要是調(diào)節(jié)熱力站，使得其能夠均衡的供熱，既能保證用戶的供熱需求，又能節(jié)約熱力資源。

2.1 熱網(wǎng)電氣自動控制的主要設(shè)備

集中供熱系統(tǒng)在正常的運行過程中，主要需要調(diào)節(jié)的是熱網(wǎng)的熱力參數(shù)，而我們經(jīng)常提到的熱力參數(shù)一般包括熱網(wǎng)內(nèi)壓、熱網(wǎng)流量、溫度等數(shù)據(jù)，而對這些熱力參數(shù)的控制需要集中供熱系統(tǒng)中的電氣自動控制設(shè)備。一般而言，在熱網(wǎng)的電氣自動控制中都有變頻器、電動閥、傳感器等設(shè)備[2]。在電氣自動控制設(shè)備中首先需要掌控的是中央數(shù)據(jù)處理器，這類數(shù)據(jù)處理器主要的特征是可以及時的處理數(shù)據(jù)信息，自身有網(wǎng)絡(luò)端接口，供數(shù)據(jù)信號輸入、輸出，及時獲取熱網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息；其次是電動控制系統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥，其以信號動態(tài)為原則，來進行系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。在供熱系統(tǒng)中由于熱力壓力對其影響較小，使得在集中供熱系統(tǒng)中采用這種電動調(diào)節(jié)閥更有助于熱網(wǎng)的穩(wěn)定。還有變頻器，其功能是改變泵類的轉(zhuǎn)行方式，在端口可以進行自由的輸入、輸出，也可以隨時的切換熱網(wǎng)的電子自動控制的一些電機數(shù)據(jù)。除此之外，變頻器還具有對于電壓的保護以及對電源線路、電動機的保護等作用；最后，熱網(wǎng)的電動自動控制設(shè)備還有傳感器、現(xiàn)場控制器，在這里傳感器一般由流量統(tǒng)計器、壓力變送器、溫度傳感器等構(gòu)成[3]。而現(xiàn)場控制器，多數(shù)情況下熱網(wǎng)系統(tǒng)中都有設(shè)置現(xiàn)場控制器。利用現(xiàn)場控制器主要是對一些收集的系統(tǒng)參數(shù)進行分析，比如說電流、水壓、溫度等，現(xiàn)場控制器對這些數(shù)據(jù)參數(shù)進行接收并分析，從而發(fā)送出一些控制命。

2.2 熱網(wǎng)的電氣自動控制過程

在供熱系統(tǒng)中主要由變頻器對循環(huán)水泵進行控制，具體的控制過程是當二次管網(wǎng)壓力出現(xiàn)變更時，壓力變頻器就會采集二次管網(wǎng)壓力的系統(tǒng)數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進行匯總，并傳送到現(xiàn)場控制器中，應(yīng)用現(xiàn)場控制器對這些數(shù)據(jù)進行處理[4]。之后向變頻器發(fā)出指令，使變頻器根據(jù)指示信息進行循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)行速度控制，在二次循環(huán)中能夠通過固定的數(shù)據(jù)進行熱網(wǎng)的定壓、定流量，使其高效運轉(zhuǎn)。

2.3 供熱系統(tǒng)中應(yīng)用到的自動控制軟件

自動控制軟件是電氣自動控制系統(tǒng)中重要的支撐，其主要的作用是對全網(wǎng)的控制，以致達到熱網(wǎng)的溫度平衡。自動控制軟件主要是從熱網(wǎng)中獲取數(shù)據(jù)參數(shù)，像循環(huán)水的溫度、調(diào)節(jié)閥的數(shù)據(jù)等都是自動控制軟件常收集的數(shù)據(jù)，之后將這些數(shù)據(jù)進行保存，計算出之后二次網(wǎng)循環(huán)水的調(diào)節(jié)溫度，對熱網(wǎng)中各調(diào)節(jié)閥有效的控制，使得調(diào)節(jié)后的各熱網(wǎng)的參數(shù)達到均衡。電氣自動控制軟件除了具有以上的作用外，還應(yīng)具有對設(shè)備的遠程操控功能，對于熱網(wǎng)中的各設(shè)備進行監(jiān)控，對數(shù)據(jù)的傳送進行管理，自動生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)表格[5]。自動控制軟件能對這些數(shù)據(jù)信息進行保密處理，通過設(shè)置登錄權(quán)限、安裝防病毒的軟件等實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的保護，使其安全運行。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過對集中供熱中熱網(wǎng)的電氣自動控制進行了深入的分析，并提出了熱網(wǎng)的電氣自動控制方案。電氣自動化控制應(yīng)用到供熱中，將實現(xiàn)熱網(wǎng)的安全運行，使集中供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度更穩(wěn)定。希望通過以上的分析，能夠提高城市的集中供熱水平，也能起到對資源節(jié)約、環(huán)保的作用。

參考文獻

[1] 張浩.集中供熱自動化系統(tǒng)在供熱管網(wǎng)中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2015，2（4）：127-128，142.

[2]徐海潮.集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動控制探究[J].科技視界，2015，20（8）：230.

[3] 冀建平，陳福琴.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，2012，20（10）：81.

[4] 徐海潮.集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動控制探究[J].科技視界，2015，（20）：230.

[5] 周青.城市集中供熱智能化與智能熱網(wǎng)的構(gòu)建研究[D].青島：山東大學，2015.