集中供熱網(wǎng)控制調(diào)節(jié)策略的探討

文/高海光、高冉、王志鵬 濟(jì)南熱力集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250000

對(duì)于城市集中供熱管網(wǎng)應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)加以不斷的優(yōu)化和更新，切實(shí)提升管網(wǎng)系統(tǒng)的效能，達(dá)到節(jié)約城市資源實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的，為現(xiàn)代化城市的建設(shè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)與發(fā)展、城市居民生活質(zhì)量的提高提供持續(xù)不斷的能源和社會(huì)的穩(wěn)健發(fā)展奠定非常堅(jiān)實(shí)的物資基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

1、熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)

隨著近幾年的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)在各行業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)也逐漸得到應(yīng)用。熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(shí)現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)中的熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制。其主要的控制方案是在各熱網(wǎng)站建立自動(dòng)控制設(shè)備，在總網(wǎng)站建設(shè)自動(dòng)控制的總站，對(duì)各熱網(wǎng)傳送上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的指令。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中必須能夠及時(shí)的將熱網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行上傳，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的保存，當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，也能及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，進(jìn)行維修。

2、熱網(wǎng)的電氣控制自動(dòng)的優(yōu)勢(shì)分析

近幾十年來，自動(dòng)控制系統(tǒng)一直在發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)了，并且取得了良好的發(fā)展效果。與此同時(shí)，熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展也取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，其應(yīng)用的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而且使用風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較低。熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)可以節(jié)省大量的人工，能夠很好地彌補(bǔ)人員缺乏的問題，同時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)可在非常短的時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)的分析處理大量數(shù)據(jù)，使人工管理日趨簡單化。除此之外，熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)還能控制供暖溫度、熱量的穩(wěn)定和均衡，既能有效保證服務(wù)質(zhì)量和供熱質(zhì)量，也能減少能量損耗、節(jié)能環(huán)保。

3、集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制方案

3.1 熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制過程

在集中供熱系統(tǒng)中，要對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行控制，這主要是由變頻器來完成的。具體的控制過程是，壓力變頻器要根據(jù)二次管網(wǎng)的壓力變化來采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，之后將采集到的二次管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類匯總整理，并將其傳送到能處理數(shù)據(jù)信息的現(xiàn)場控制器當(dāng)中。在此之后，現(xiàn)場控制器會(huì)根據(jù)處理結(jié)果發(fā)出指令，變頻器接收到一系列指令后會(huì)控制循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)行速度，通過固定的數(shù)據(jù)，變頻器能夠在二次循環(huán)中進(jìn)行定壓、定流量，使熱網(wǎng)得以高效、有序、合理的運(yùn)轉(zhuǎn)。在熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制中，溫度傳感器必不可少。溫度傳感器的主要運(yùn)作方式是，先采集室內(nèi)的溫度、室外的溫度以及熱力站的供水溫度等數(shù)據(jù)信息，之后將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送到現(xiàn)場控制器當(dāng)中，現(xiàn)場控制器會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析處理，隨后計(jì)算出二次網(wǎng)循環(huán)水的溫度，在此之后，現(xiàn)場控制器會(huì)依據(jù)計(jì)算結(jié)果來發(fā)出指令，電氣自動(dòng)控制的調(diào)節(jié)閥接收到一系列指令后會(huì)做出相應(yīng)的反應(yīng)，到達(dá)現(xiàn)場控制器計(jì)算出的二次循環(huán)水的溫度。要想保證熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的有序且順利運(yùn)行，就必須依靠上機(jī)的作用。在上機(jī)中，網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)端根據(jù)上傳的數(shù)據(jù)信息分析出來的結(jié)果下發(fā)一系列控制指令到現(xiàn)場控制器中，現(xiàn)場控制器再根據(jù)這些指令信息，對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行操控完成指令，與此同時(shí)，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息也會(huì)上傳到上位機(jī)，之后上傳到總控制中心。上位機(jī)下發(fā)指令信息到現(xiàn)場控制器，主要依靠GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場控制器根據(jù)指令信息以及現(xiàn)場數(shù)據(jù)情況操控現(xiàn)場設(shè)備。與此同時(shí)，現(xiàn)場數(shù)據(jù)情況也會(huì)被現(xiàn)場控制器采集，之后通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)上傳到上位機(jī)，由此再傳送到公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)地方。

3.2 換熱站變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

將變頻控制自動(dòng)補(bǔ)水設(shè)備配設(shè)于換熱站內(nèi)部，同時(shí)，將具有膨脹水吸收功能的隔膜罐配設(shè)于補(bǔ)水設(shè)備中，使用兩個(gè)補(bǔ)水泵，分別用作運(yùn)行與儲(chǔ)備使用。變頻設(shè)備一拖二配置，選擇恒壓控制的模式，留置出變頻柜，而且要同上位機(jī)之間通過通訊線路來連接，從而將補(bǔ)水裝置的實(shí)際工作情況動(dòng)態(tài)地傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)，參照設(shè)計(jì)的流量來安裝循環(huán)泵，通常要達(dá)到兩臺(tái)以上，而且統(tǒng)一選擇變頻拖動(dòng)，變頻控制可以選擇自動(dòng)化溫度控制，也可以選擇人為控制模式，并要把各類傳感器，例如：溫度傳感器、壓力傳感器等配設(shè)于供水管道、回水管道中，主要用來收集管道的多種信息信號(hào)，例如：溫度信息、壓力信息等，使其成為自動(dòng)控制的參照，變頻柜也要嘗試著同上位機(jī)之間進(jìn)行通訊連接，同樣動(dòng)態(tài)地傳遞信息。

3.3 自動(dòng)控制軟件的應(yīng)用

自動(dòng)控制軟件是電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中重要的支撐，其主要的作用是對(duì)全網(wǎng)的控制，以致達(dá)到熱網(wǎng)的溫度平衡。自動(dòng)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(dòng)控制軟件常收集的數(shù)據(jù)，之后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，計(jì)算出之后二次網(wǎng)循環(huán)水的調(diào)節(jié)溫度，對(duì)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(dá)到均衡。電氣自動(dòng)控制軟件除了具有以上的作用外，還應(yīng)具有對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控功能，對(duì)于熱網(wǎng)中的各設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)數(shù)據(jù)的傳送進(jìn)行管理，自動(dòng)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)表格。自動(dòng)控制軟件能對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)，使其安全運(yùn)行。

3.4 優(yōu)化整個(gè)城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)

供熱系統(tǒng)中，開展工作必須要具有系統(tǒng)性和全局性的思想理念。針對(duì)管網(wǎng)的改造設(shè)計(jì)時(shí)，必須要平衡好經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及供暖幾者之間關(guān)系的平衡。尤其是在集中供熱管網(wǎng)中將系統(tǒng)思想和優(yōu)質(zhì)理念加以引進(jìn)，繼而更好地指導(dǎo)后期管網(wǎng)工程的建設(shè)。在集中供熱管網(wǎng)中對(duì)于蒸汽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要加以突出；對(duì)于蒸汽系統(tǒng)波紋補(bǔ)償器的位置進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整；對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性加以優(yōu)化，防止出現(xiàn)因?yàn)閺?fù)雜程度太高而造成的系統(tǒng)各種故障，降低集中供熱管網(wǎng)較大的養(yǎng)護(hù)和維修難度，提升管網(wǎng)的可靠性和安全性。

結(jié)語：

熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在集中供熱行業(yè)被廣泛使用，這不僅能夠保證供熱系統(tǒng)的溫度恒定與均衡，更好的為人們服務(wù)，而且還顯著降低了能量損耗，有利于節(jié)能環(huán)保?；谝陨显颍@篇論文分析并研究了集中供熱系統(tǒng)，尤其對(duì)其中的熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制方案的研究更為深入，以此來解決城市集中供熱系統(tǒng)的嚴(yán)重問題，推動(dòng)我國集中供熱行業(yè)的快速發(fā)展和進(jìn)步。