自控技術(shù)在集中供熱工程中的應(yīng)用

【摘 要】 本文對集中供熱以及自控系統(tǒng)組成作出簡單介紹，分別從按照溫度自動控制供熱量、實(shí)時分段控制、協(xié)調(diào)負(fù)荷鍋爐、精細(xì)化管理等方面對自控技術(shù)的應(yīng)用展開說明。

【關(guān)鍵詞】 集中供熱 自控技術(shù) 應(yīng)用

引 言

集中供熱為城市生產(chǎn)、人們生活重要基礎(chǔ)。對比于分散供熱，此供熱方式可對能源利用效率更高。在集中供暖過程，可將自控技術(shù)引入其中，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化控制，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

一、集中供熱介紹

（一）概述

集中供熱主要借助熱網(wǎng)，將統(tǒng)一熱源中的能量向城鎮(zhèn)居民供熱管網(wǎng)當(dāng)中傳輸。其為市政的基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)用過程節(jié)能環(huán)保，成本低廉。主要有兩種形式：其一，鍋爐房;其二，熱電聯(lián)產(chǎn)。

（二）自控系統(tǒng)組成

自控系統(tǒng)包括三部分：第一，上位機(jī)，組成結(jié)構(gòu)為計算機(jī)，負(fù)責(zé)處理傳感器信息，同時，和下位機(jī)線路進(jìn)行連接，保證系統(tǒng)通信功能，可下達(dá)指令指導(dǎo)下位機(jī)工作。此結(jié)構(gòu)為供熱系統(tǒng)溫度處理的重點(diǎn)，還可監(jiān)督下位機(jī)運(yùn)行情況，及時診斷故障并展開處理，確保系統(tǒng)運(yùn)行高效。第二，傳輸系統(tǒng)，依托物聯(lián)網(wǎng)組成傳輸通道，使用云計算、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等傳輸信息，并對終端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲等，將上述信息向決策結(jié)構(gòu)當(dāng)中傳輸，保證及時感知系統(tǒng)內(nèi)不同信息模塊。第三，反饋系統(tǒng)，由傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，設(shè)置在供熱系統(tǒng)設(shè)備端，及時傳輸供暖數(shù)據(jù)，并反饋上位系統(tǒng)決策執(zhí)行情況[1]。

二、集中供熱工程中自控技術(shù)的應(yīng)用

（一）按照溫度自動控制供熱量

在集中供熱項(xiàng)目當(dāng)中，受到氣候以及天氣溫度影響，導(dǎo)致供熱溫度發(fā)展變化。因此控制供熱環(huán)節(jié)，需要結(jié)合外界環(huán)境溫度，靈活調(diào)節(jié)鍋爐溫度。此時可在控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計聯(lián)動控制，對外界溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并完成對鍋爐溫度調(diào)節(jié)。供熱系統(tǒng)存在延遲性，即在改變鍋爐溫度指令發(fā)出之后，到用戶接收到的供熱變化之間存在時間延遲。故此，在控溫環(huán)節(jié)，需要結(jié)合供熱區(qū)內(nèi)部溫度實(shí)際變化規(guī)律，合理將溫度調(diào)節(jié)的時間提前。國家在供熱鍋爐的熱效率標(biāo)準(zhǔn)要求在80%～85%，但是我國大部分系統(tǒng)熱效率僅為65%～70%，比要求標(biāo)準(zhǔn)低將近20%。使用自控在技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)按照室外氣溫，對供熱量的靈活控制，節(jié)約能源的同時，保證鍋爐在供熱環(huán)節(jié)溫度穩(wěn)定，降低能源損耗。

（二）實(shí)時分段控制

集中供熱主要特點(diǎn)為功率大，自控技術(shù)的應(yīng)用便于對供熱系統(tǒng)內(nèi)的組件、設(shè)備展開實(shí)時管理。具體實(shí)踐過程，需要獲取系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，利用自控技術(shù)，打造中央控制系統(tǒng)，搭建供熱控制網(wǎng)絡(luò)，使用遙感設(shè)備、通訊技術(shù)以及視頻操作等，對集中供熱整體系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行展開監(jiān)控，確保系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備穩(wěn)定。若供熱系統(tǒng)內(nèi)存在故障信息，管理人員可及時發(fā)現(xiàn)，并展開控制措施。以“智能報警”為例，此技術(shù)應(yīng)用主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)安全，保證其穩(wěn)定運(yùn)行。若系統(tǒng)內(nèi)存在故障，或者發(fā)生突發(fā)情況，可在報警技術(shù)的應(yīng)用下，發(fā)出警報信息，此時系統(tǒng)可針對故障類型展開智能化處理。

（三）協(xié)調(diào)負(fù)荷

集中供熱系統(tǒng)內(nèi)，多臺鍋爐之間協(xié)同工作，此時需要利用自控技術(shù)，保證對鍋爐出功量合理協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)最低耗能，發(fā)出最高熱量。傳統(tǒng)上控制方式主要是對鍋爐出水溫展開控制，控制效果不夠理想。此時，可按照系統(tǒng)內(nèi)不同鍋爐實(shí)際運(yùn)行工況，根據(jù)其熱效率增減，實(shí)現(xiàn)對其熱負(fù)荷增減的調(diào)節(jié)，保證不同鍋爐之間熱負(fù)荷可協(xié)調(diào)分配。在自控技術(shù)下，可借助信息系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云計算等技術(shù)的應(yīng)用下，利用傳感器完成溫度信號的傳輸，到達(dá)決策機(jī)構(gòu)之內(nèi)，以云計算方式獲得能耗控制、發(fā)熱率控制等最佳方案。該技術(shù)的運(yùn)用可優(yōu)化供熱系統(tǒng)內(nèi)鍋爐之間的協(xié)調(diào)問題，通過對各個鍋爐的控制，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)總體發(fā)熱量的控制，滿足供暖需求的前提下，控制各臺鍋爐處于低能耗的環(huán)境當(dāng)中。

（四）精細(xì)化管理

集中供熱系統(tǒng)的管理過程，自控技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)為對熱力站的管理。采暖季節(jié)，集中供熱運(yùn)行環(huán)節(jié)需按照環(huán)境溫度，完成對系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)節(jié)，保證供熱用戶熱負(fù)荷、熱量之間的高度匹配，確保室溫恒定。通常而言，調(diào)節(jié)供熱的主要方法為流量調(diào)節(jié)，但是具體運(yùn)用環(huán)節(jié)還未實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理。因此，為保證對能源的高效利用，可使用“熱量調(diào)節(jié)”的方法，實(shí)施精細(xì)化管理熱力站。此方法主要是按照用戶對于熱負(fù)荷的需求量，實(shí)現(xiàn)對供水溫、水流量、回水溫和計量裝置等控制。在監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中安裝流量變送器、測溫裝置和計量裝置等。在自控系統(tǒng)的應(yīng)用下，可按照室外實(shí)際溫度變化，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)際供熱量，保證熱力站在特定時間內(nèi)的運(yùn)行負(fù)荷合理。系統(tǒng)還按照回水溫、平均流量、供水溫等展開計算，并結(jié)合實(shí)際需求對企業(yè)調(diào)度熱力措施展開指導(dǎo)。運(yùn)行過程，可在運(yùn)行方案的制定環(huán)節(jié)，將熱力站實(shí)際負(fù)荷加以明確，并對熱力站水泵啟停次數(shù)、運(yùn)行時間等科學(xué)計算，確保供熱可滿足室溫標(biāo)準(zhǔn)，高效用能，展現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢[2]。

結(jié)束語

總之，城市建設(shè)過程，集中供熱為重要內(nèi)容。自控技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用至關(guān)重要。因此，需要相關(guān)人員深入研究，找到技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，科學(xué)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)能源高效利用，提高供暖效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 邢華治.論自控技術(shù)在集中供熱工程中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2019（08）：186-187.

[2] 高凡.談在集中供熱中自控技術(shù)的應(yīng)用及實(shí)施[J].山西建筑，2017，43（10）：133-134.

作者簡介：肖文崗 ?男 ?（1985.06--） 本科 中石化中原石油勘探局有限公司熱力分公司 研究方向：熱力工程與規(guī)劃計劃。