自動(dòng)化控制技術(shù)在集中供熱領(lǐng)域中的應(yīng)用

王 瑤

大連大發(fā)電供熱有限公司 遼寧 大連 116021

1.前言

在提倡集約化和智能化城市建設(shè)的今天，城市集中供暖演變?yōu)槿粘Ｉa(chǎn)生活領(lǐng)域中的基礎(chǔ)性問題，因此應(yīng)當(dāng)詳細(xì)對集中供熱系統(tǒng)建設(shè)及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要內(nèi)容進(jìn)行分析，科學(xué)合理的在集中供熱使用自動(dòng)化技術(shù)，在集中供熱系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，將自動(dòng)化控制技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來，將能源消耗量控制在一定范圍內(nèi)，與此同時(shí)大幅度提升我國人民群眾的生活質(zhì)量，讓集中供熱系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中得到更多人的認(rèn)可，最終也就可以在我國城市化發(fā)展進(jìn)程向前推進(jìn)的過程中，起到一定促進(jìn)性作用。

2.集中供熱的含義及工作原理

2.1 集中供熱的含義

集中供熱一般情況下所說的是在工業(yè)區(qū)和居民區(qū)所在范圍內(nèi)構(gòu)建出統(tǒng)一的集中熱源系統(tǒng)，向生產(chǎn)生活領(lǐng)域中提供熱能。城市集中供熱系統(tǒng)是便民公益性市政基礎(chǔ)設(shè)施，在現(xiàn)代化城市發(fā)展過程中占據(jù)的地位十分重要。因?yàn)榧泄崮Ｊ綄?shí)際應(yīng)用的過程中展現(xiàn)出成本低及供熱效率高等特征，所以得到了我國社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中相關(guān)人士的認(rèn)可。在各個(gè)城市，科學(xué)合理的應(yīng)用集中供熱系統(tǒng)，就可以將供熱領(lǐng)域中消耗的資金控制在一定范圍內(nèi)，將更多的資金用在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，從而也就可以在我國城市化發(fā)展過程中，起到一定促進(jìn)性作用。

2.2 集中供熱的工作原理

從熱源的角度上進(jìn)行劃分，現(xiàn)階段集中供熱可以分為熱電聯(lián)產(chǎn)和小鍋爐房兩種形式，集中供熱系統(tǒng)使用到的介質(zhì)一般情況下是蒸汽或者熱水。熱水型供熱系統(tǒng)中使用的是熱水泵式循環(huán)。蒸汽型供熱系統(tǒng)其實(shí)是高壓蒸汽管道在用戶和供熱設(shè)備進(jìn)行循環(huán)。

通常，蒸汽型供熱系統(tǒng)在中小型工業(yè)用熱區(qū)域展現(xiàn)出的適應(yīng)性比較強(qiáng)；居民室內(nèi)集中供暖系統(tǒng)一般情況下會(huì)選擇蒸汽和熱水聯(lián)合應(yīng)用；針對熱量需求相對來說比較大并且時(shí)間比較長的情況下，選取的是熱水型集中供暖系統(tǒng)。

3.集中供熱系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中存在的問題

熱能的利用率較為低下。在各個(gè)集中供熱系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，熱能利用率低下這一問題其實(shí)是長期存在的，原因在于供熱領(lǐng)域中施行的收費(fèi)制度較為單一。不管是企事業(yè)單位生產(chǎn)供熱還是居民日常生活供熱，都會(huì)依據(jù)建筑面積收取供熱費(fèi)用。所以在一個(gè)供暖季節(jié)，能夠收取到的供暖費(fèi)用是固定的，因此對于享受熱能的用戶來說，在日常生產(chǎn)生活肯定是不會(huì)考慮到節(jié)能這一問題。

現(xiàn)階段我國范圍內(nèi)各個(gè)城市基本上都會(huì)使用集中供熱這一模式，但是實(shí)際供熱執(zhí)行情況卻不同，某些區(qū)域使用到的供熱系統(tǒng)滯后性比較強(qiáng)，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用沒有得到應(yīng)有的重視，因此想要讓熱能的利用率得到一定程度提升，是一件十分困難的事情。

4.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在集中供熱系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

4.1 切實(shí)依據(jù)室外溫度控制供熱負(fù)荷

構(gòu)建室外溫度和供熱負(fù)荷的預(yù)報(bào)模型，集中供熱系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，從供水溫度發(fā)生變化到回水溫度發(fā)生變化，其中間隔時(shí)間達(dá)到兩個(gè)小時(shí)以上，假如想要及時(shí)的完成供熱控制工作，就一定是需要對未來兩個(gè)小時(shí)供熱區(qū)域的溫度進(jìn)行預(yù)測。可以使用溫度測量儀器連續(xù)多次記錄不同天氣之下供熱區(qū)域的溫度，并將氣象站提供的氣象預(yù)報(bào)內(nèi)容作為參考依據(jù)，將各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理之后，構(gòu)建出不同區(qū)域未來兩小時(shí)室外溫度預(yù)報(bào)模型，以此為基礎(chǔ)找尋出精準(zhǔn)的熱負(fù)荷控制指標(biāo)，及時(shí)且科學(xué)合理的對集中供熱系統(tǒng)供熱量進(jìn)行調(diào)整，促使供熱系統(tǒng)的能源利用率得到大幅度提升，妥善解決以往集中供熱系統(tǒng)能源利用率低下這一個(gè)問題。

4.2 提升系統(tǒng)可靠性

假如想要讓集中供熱系統(tǒng)在一個(gè)供熱周期不停的運(yùn)行，就應(yīng)當(dāng)對控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性做出一定保證，值班機(jī)和下位機(jī)不單應(yīng)當(dāng)可以承受鍋爐房粉塵的影響，還應(yīng)當(dāng)可以抵抗電網(wǎng)中電流沖擊以及電磁場的影響。在詳細(xì)對經(jīng)濟(jì)性因素進(jìn)行分析的背景之下，為了能夠保證控制系統(tǒng)處于長期無故障運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)際工作的過程中主要選取的是下文中所說的這些控制措施。

選取通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可以達(dá)到一萬小時(shí)之上的無故障工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，以此為基礎(chǔ)保證控制系統(tǒng)可以在惡劣的環(huán)境長期穩(wěn)定運(yùn)行。

選取穩(wěn)壓范圍相對來說比較廣泛，精準(zhǔn)性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，相應(yīng)速度相對來說比較快的交流穩(wěn)壓器，與此同時(shí)搭配干擾控制器，在此背景之下自然是可以讓供電環(huán)境得到一定程度的改善。

科學(xué)合理的應(yīng)用冗余技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)，促使自動(dòng)化控制系統(tǒng)展現(xiàn)出一定自我恢復(fù)和自啟動(dòng)能力，為了能夠?qū)﹀仩t及供熱設(shè)備的運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性做出保證，還應(yīng)當(dāng)在值班機(jī)中配備后備儀表柜，在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障并難以自行恢復(fù)的情況下，可以使用儀表柜手動(dòng)調(diào)節(jié)，從而也就可以保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，將自身的作用充分發(fā)揮出來。

4.3 DCS系統(tǒng)在設(shè)備遠(yuǎn)程控制中的應(yīng)用

保證各個(gè)模塊在熱網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中能夠協(xié)調(diào)配合，DCS控制軟件一般是對系統(tǒng)組態(tài)模塊、報(bào)警模塊以及控制模塊進(jìn)行控制，在管理模塊中設(shè)置相關(guān)參數(shù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的去對系統(tǒng)組態(tài)及趨勢進(jìn)行分析，將現(xiàn)場儀表中收集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為工程量輸送到其他各個(gè)模塊當(dāng)中，而后通過其他模塊處理之后輸送到運(yùn)算模塊當(dāng)中，對各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，讓系統(tǒng)處于有效的控制之下。

結(jié)語

在自動(dòng)化控制技術(shù)越發(fā)成熟起來的背景之下，智能化水平也得到一定程度提升，自動(dòng)化控制技術(shù)在集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展前景十分廣闊，現(xiàn)階段自動(dòng)化控制技術(shù)的作用并沒有完全在集中供熱系統(tǒng)發(fā)揮出來，自動(dòng)化控制技術(shù)在提升供熱穩(wěn)定性以及供熱質(zhì)量等領(lǐng)域，具有巨大的潛力。總而言之，在集中供熱系統(tǒng)，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用是一個(gè)十分重要的發(fā)展方向。