電氣自動(dòng)化在供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用

王可欣

摘 要：現(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的水平還在不斷提高，人們的生活質(zhì)量得到了一定的改善，同時(shí)在住房上，對(duì)于供暖系統(tǒng)的求也越來(lái)越高。作為現(xiàn)代化的供熱工作來(lái)說(shuō)，也應(yīng)結(jié)合現(xiàn)在的情況來(lái)做出改革，多熱源和大型化發(fā)展是一個(gè)可行的趨勢(shì)。應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備來(lái)開展供熱，其可以大大提高供暖效率，并且對(duì)于故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)排除來(lái)說(shuō)作用明顯。本文主要結(jié)合現(xiàn)有的城市熱網(wǎng)當(dāng)中存在的問(wèn)題來(lái)分析供暖系統(tǒng)的應(yīng)用有點(diǎn)，希望可以給相關(guān)工作的開展提供一些參考。

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

現(xiàn)在我國(guó)工業(yè)體系當(dāng)中，很多系統(tǒng)都在應(yīng)用當(dāng)中，不斷走向自動(dòng)化，現(xiàn)在其已經(jīng)成為了一個(gè)大勢(shì)所趨，可以說(shuō)也已經(jīng)成為了很多工業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國(guó)供暖系統(tǒng)非常普遍，是一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到供暖系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)于我國(guó)供暖系統(tǒng)的應(yīng)用和改善來(lái)說(shuō)，作用很大，可以大大提高供暖效率。在過(guò)去，供暖系統(tǒng)是人為控制，所以很難對(duì)精度實(shí)現(xiàn)很精確的控制，應(yīng)用了自動(dòng)化系統(tǒng)之后就可以讓該問(wèn)題得到改善，將其與人工操作結(jié)合起來(lái)，作用非常明顯。

1 城市熱網(wǎng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題

我國(guó)北方地區(qū)天氣寒冷，在冬季要進(jìn)行供暖，但是很多地區(qū)的地下管道都已經(jīng)有了很嚴(yán)重的負(fù)載，其中集中分布了包括了光纖、給水排水，和其他管線。這樣一來(lái)，可以供熱管道的空間就不會(huì)很多，所以這樣一來(lái)，很多情況下，供暖管道就面臨著很嚴(yán)重的空間局限。另外，很多供暖管道當(dāng)中，其垂直變化都會(huì)影響其管道內(nèi)部的工況，一方面會(huì)影響其水壓，同時(shí)也會(huì)影響其供暖效果。這個(gè)問(wèn)題的處理當(dāng)中，可以應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于管道內(nèi)的流量進(jìn)行有效控制，保證熱水的穩(wěn)定性，這樣才能不斷延長(zhǎng)管道設(shè)計(jì)設(shè)施的使用年限。

現(xiàn)在我國(guó)在很多地區(qū)所使用的集中供暖系統(tǒng)應(yīng)用的仍然不是線性供暖系統(tǒng)，多為一個(gè)輸出端口，也有多個(gè)同步運(yùn)行的輸出端口，結(jié)合不同城市的工業(yè)發(fā)展情況其所選用的系統(tǒng)也是有所不同。但是多輸出和多輸入的情況下，其無(wú)法將輸入和輸出完全對(duì)應(yīng)，所以也很難對(duì)于這種情況實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分析，并且也無(wú)法應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方式來(lái)開展研究。在應(yīng)用了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之后，其可以結(jié)合人工智能化的理論和統(tǒng)籌學(xué)的理論來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于熱網(wǎng)運(yùn)行的全面智能控制，大大保證了供熱效率。

2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 提高工作效率

對(duì)于現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用電氣自動(dòng)化可以大大提高供暖企業(yè)的供暖效率，這樣一來(lái)就可以節(jié)約大量的能源和費(fèi)用，同時(shí)在電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用之后，也無(wú)需再進(jìn)行更多的投入，其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的自主監(jiān)護(hù)，一旦出現(xiàn)管道異常情況，就可以及時(shí)告警，工作人員可以據(jù)此迅速定位故障點(diǎn)，進(jìn)行處理，進(jìn)而排出故障。這對(duì)于供暖企業(yè)來(lái)說(shuō)，樣的技術(shù)應(yīng)用可以節(jié)約大量的維護(hù)費(fèi)用，提高工作效率。

2.2 室內(nèi)供暖的控制

現(xiàn)在我國(guó)的供暖形式多樣性越來(lái)越強(qiáng)，同時(shí)采暖技術(shù)上，也要實(shí)現(xiàn)分室調(diào)節(jié)和分戶計(jì)量，同時(shí)很多城市都是用戶自己實(shí)行供暖的，所以在用戶的散熱器的入口部分安裝溫度控制部件，這樣用戶就可以很好地對(duì)于自身的供暖溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。室內(nèi)采暖系統(tǒng)的運(yùn)行模式是變流量模式，可以在一個(gè)小區(qū)的入口部位接入和分戶管道上設(shè)置一些設(shè)備，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(huì)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(huì)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(dòng)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(hào)測(cè)量裝置，對(duì)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(lái)，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(jí)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(duì)經(jīng)過(guò)壓差旁路的循環(huán)水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)對(duì)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(jí)泵供熱系統(tǒng)。熱源系統(tǒng)循環(huán)水泵為一級(jí)泵，供熱管網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)水泵為二級(jí)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(jí)供水采用定轉(zhuǎn)速泵，二級(jí)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)。

2.5 高供熱服務(wù)質(zhì)量

熱網(wǎng)投入自動(dòng)運(yùn)行后，換熱站二級(jí)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(dòng)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(jí)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。

2.6 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

它主要是由調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站和服務(wù)器等構(gòu)成。它是通過(guò)電力系統(tǒng)的專屬局域網(wǎng)進(jìn)行連接，通過(guò)變電站的終端、電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠等等構(gòu)成。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)被運(yùn)用到電網(wǎng)調(diào)度之中，它對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度有著十分重要的作用。主要的功能有：自動(dòng)發(fā)電的控制、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)、預(yù)測(cè)電力負(fù)荷、評(píng)估系統(tǒng)狀態(tài)。在生產(chǎn)電力時(shí)，實(shí)時(shí)地采集數(shù)據(jù)、分析電網(wǎng)運(yùn)行情況，讓它符合電力市場(chǎng)的要求等等。

3 總結(jié)

經(jīng)過(guò)前文分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在我國(guó)的供熱系統(tǒng)當(dāng)中，電氣自動(dòng)化應(yīng)用情況仍然存在著一定的不足，但是其中存在的問(wèn)題可以分為兩個(gè)方面。就硬件條件來(lái)看地，現(xiàn)在我國(guó)很多設(shè)備還沒(méi)有滿足于自動(dòng)化使用的要求，現(xiàn)在我國(guó)很多供暖管道使用時(shí)間已經(jīng)較長(zhǎng)，較為老舊，同時(shí)熱網(wǎng)龐大，全面改造難度大，而軟件上，管理系統(tǒng)仍然不夠完善，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不足也會(huì)影響其工作效率。所以這也給我國(guó)的電氣自動(dòng)化在供暖工作當(dāng)中的應(yīng)用指明了道路。

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