集中供热自动化技术的应用

集中供热自动化技术的应用

渐修君

山东省枣庄市薛城区鸿阳热力有限公司  山东省枣庄市 277000

摘要：建筑集中供热可满足用户在严寒天气的采暖需求，但供热伴随能源消耗大、环境污染严重等问题，易恶化生态环境，也不利于建筑行业的可持续发展。因此，本文将结合实际工程案例探讨建筑供热能耗偏高的原因，并采取适宜的节能调节技术，兼顾建筑供热和节能降耗两方面的要求，实现建筑供热系统节能降耗水平的提升。

关键词：集中供热；城市供热；自动化技术

引言

在计算机信息技术、通信技术、智能技术等先进技术的支持下，智能家居大量进入人们的日常生活中，极大程度改善人们的生活质量。这些智能家居在实际应用中可以借助手机、iPad等移动设备实现自动化控制，并且通过人机对话就可以对相关家居进行指令控制，而各个电器之间只需要与Wi-Fi进行联网就可以创造自控环境。

1集中供热系统热源的能耗组成

结合国内能源结构的特点，区域锅炉房和火力发电厂是国内最重要的两种热源形式。锅炉、供油除灰系统、鼓风机和排风机、水软化系统和水泵(循环泵、高压泵)等能耗设备是集中供热系统的重要设备，它们消耗的主要能源是燃料、电、水和热能，通常根据单位热量能耗(即单位消耗)估算能耗水平。热电联产通过热能转换装置(通常称为第一站换热器)将热量传递给热网系统，第一换热站是供热系统的热源，是热电联产的主要耗能设备。热交换器、泵系统等通常消耗蒸汽、电、水和热。由于火电厂是在锅炉和热电轮机组的基础上形成的，因此热电轮机组的能耗主要由电能构成。因此，火电厂和区域锅炉房可以统一用能源的消耗来描述，包括燃料消耗、电力消耗、水消耗和热消耗。

2集中供热自动化控制系统运行原理分析

对于集中供热系统而言，如果想要提高能源利用率、降低供热成本，就需要在热能产生和热能传输阶段减少能源的浪费，为此，需要制定出一套科学而完善的自动化控制系统，采用先进的供热设备来实现自动化控制，进而达到节能降耗的目标。与此同时，在供热过程中，也需要积极考虑供热系统的供热对象、供热难度等方面的因素，结合实际需求，来选择最为合适的自动化控制设备。

3集中供热自动化技术的应用

3.1供热中心的中心DCS控制系统

某供热中心按照当前供热系统当中锅炉配置情况，设定了中心DCS控制系统，系统将设置2个操作员站点和1个工程是站点，锅炉房的公共部分以及每个锅炉设备都已经设定了恰当的重要检测点，以后备仪表方式了解供热系统的公共部分循环泵入口压力、室外温度、总管回水温度等参数，并安装手操器，以炉排手操、引风手操、循环泵手操等方式确保供热系统在投入使用以后的各类设备检修与维护，确保锅炉设备处于长期稳定运行状态。集散控制系统以计算机为主要控制平台，并制定多项可靠性控制措施，操作员站可以借助工业PC机对集散控制系统进行控制。在供热系统运行期间，如果有操作员站或者是网络线出现故障情况，这些故障并不会对锅炉设备产生影响，更不会导致锅炉的正常运作受到限制。在DCS控制系统的作用下，供热设备的运行现场信号可以被及时采集，系统将对供热回路进行调解，做好顺序控制，以此来达到现场控制的效果。

3.2变频技术

变频技术的应用最为显著的优势就是可以提高供热自动化系统的安全稳定性，同时实现对成本的控制。变频器采用计算机来进行控制，原有的监控仪表可以继续使用，之后经由专业的通讯线路来让其与专门的控制计算机之间进行连接。该技术的推广可以有效提高供热管理的便利性，从而保证逻辑功能能够顺利实现。除此之外，还可以建立起数据收集模块，来监控整个供热管网的运行情况，一旦发现异常信息即可通知值守人员处理。

3.3串级调节系统

在系统调节中有主副调节器之分，而该系统就是将后者的外部给定值用前者的输出值代替，从而实现精准调控。在实际应用中需要从两方面进行调控，一方面是外部环节，该环节容易受到因素干扰，且纯滞后对控制过程的影响较低。而对于参数调控，则需要借助比例调节器实施运算，以提升参数的灵敏度。相比于内部环节，外部环节调节对象的时间常数比较低，所能发挥的作用较为明显。另一方面是内部环节，该环节需要改变主调节器的输出值，也就是改变副电解器的给定值，从而干扰调节对象，使送风温度进行改变，进而自动控制室内温度，为用户创造舒适的生活环境。总之，该系统的时间常数比较大，纯滞后影响较小，但不能不考虑，适用于热湿干扰影响比较大的工程环境中。

3.4自动调节技术

集中供热自动调节一般可以分为两个类型，分别是一次网运行调节和二次网运行调节。在确保热力站、热用户用热量的需求得到满足的基础上，在一次网调整供热温度和供热流量；而二次网循环水泵变频调节的作用在于可以避免水力失调对热力供应产生的影响。举例来说，可以通过测量热力站二次网供回水温度，来选择合适的电动阀开关量，通过对循环水泵转速的调整，可以确保外网总流量符合预期要求等等。

3.5新风机组控制系统

该系统需要把外界新鲜空气引入室内，确保室内空气质量符合标准。所以说该系统主要作用于对新风量以及送风量的控制，以此满足各设备对风量的实际需求。在系统组成中，包含了温度传感器、湿度传感器、新风控制器、过滤网压开关等硬件，在应用中需要综合考虑各硬件要求。在新风机组控制系统运行中需要各硬件协调配合，①要通过中央处理器控制风机的开启以及关闭；②通过感应器监测送风管道内温度状态，并将监测的实时数据与预先设定的温度进行对比；③根据对比结果控制温度控制器，以及新风阀门控制器，实现对供回管道内介质流量进行调控；第四，通过负反馈调节方式控制送风温度，直至温度满足系统需求。其次，湿度控制要求与温度控制而言，相对较低，操作难度较小，一般需要预先设置好湿度的变化范围，通过感应器监测湿度变化，与设定湿度范围进行对比，后控制加湿阀门的开度，实现对湿度的精准控制。

3.6热电联产技术

热电联产是一个技术概念，它源于集中供热技术的不断发展。在发电过程中，热电厂还会产生一定数量的余热，用于转换热能和提供城市集中供暖。有数据显示，根据“可持续发展”的概念和节能减排的国内需求，能源效率可能超过30%。

3.7人工智能控制

从目前情况来说锅炉控制系统完全依赖于自动控制系统困难度相当大，而且也是很不实际的。因此要求人们采取在自动控制的基础上，加强新一代人工智能部分能力。在零点五自动控制状态下。运用个人的智慧处理自控系统中不能很好地判断情况和解决的问题。对煤样进行了人工分析之后，运行人员还能够在自动控制燃烧温度的情况下，利用微机人工正确地调节炉排温度和鼓引风机速度。同时，还能够随着燃料锅内的负压力值和含氧量的变化不断改变，在必要时调整鼓引风机速度。

结束语

供暖系统进行智能化控制也意味着其生产率进行了提高，虽然前期投资会相对较大，不过在建筑完工后的长期应用工程中节省的水、电等资金都是非常可观的，同时应用后所取得的利润会大大超过前期投资，这对供暖系统进行节能降耗会有极大的好处。管理人员是供暖设备的直接操作者，所以，在控制好供暖系统的同时，也对人员进行合理调配，并提出适当的节能要求，从而保证管理人员可以有效地对供暖系统实施智能化管理。

参考文献

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