電氣自動(dòng)化在供熱節(jié)能技術(shù)中應(yīng)用

孫琪

摘要：科技的進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得集中供熱系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛和普遍，集中供熱系統(tǒng)不斷改進(jìn)，熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制成為了集中供熱系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。對集中供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)實(shí)行電氣自動(dòng)控制能有效優(yōu)化供熱服務(wù)，為用戶提供溫度均衡的熱量供應(yīng)，并達(dá)到節(jié)能減耗的效果。為此，對集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制進(jìn)行研究具有必要性。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；供熱；節(jié)能技術(shù)

引言

目前，中國北方冬季供暖方式主要為集中供暖，這種方式的能源消耗較大。因此，提高集中供暖技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約，已經(jīng)成為一個(gè)重要的議題擺在相關(guān)領(lǐng)域人士面前。提高供熱質(zhì)量與供熱效率，促進(jìn)供熱事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)性意義。節(jié)能減排已經(jīng)受到各行各業(yè)的廣泛關(guān)注，把節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用于供熱行業(yè)中是符合時(shí)代發(fā)展潮流趨勢的必然選擇，相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者也加大了對節(jié)能技術(shù)的研究，并取得了一定的科研成果，將其運(yùn)用在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中，不僅有助于減輕工作人員的工作量，同時(shí)，也大大提升了供熱的質(zhì)量與效率，實(shí)現(xiàn)了對供熱系統(tǒng)的自主調(diào)節(jié)。既滿足了廣大用戶的采暖需求，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)省供熱成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制的主要設(shè)備

在運(yùn)行正常的情況下，集中供熱系統(tǒng)的主要工作是調(diào)節(jié)熱網(wǎng)的熱力參數(shù)。一般來說，集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的熱力參數(shù)主要是運(yùn)行壓力、熱網(wǎng)流量、溫度等等，電氣自動(dòng)控制設(shè)備能實(shí)現(xiàn)對熱網(wǎng)熱力參數(shù)的有效控制。通常情況下，集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制的主要設(shè)備包括變頻器、電動(dòng)閥、傳感器等等。中央數(shù)據(jù)處理器是集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)自動(dòng)控制的主要設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)對熱網(wǎng)的自動(dòng)控制，就必須實(shí)現(xiàn)對中央數(shù)據(jù)處理器的把控。中央數(shù)據(jù)處理器的主要特征是能及時(shí)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并通過自身網(wǎng)絡(luò)端接口輸入、輸出數(shù)據(jù)信號，及時(shí)獲取熱網(wǎng)數(shù)據(jù)信息。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的主要電氣自動(dòng)控制設(shè)備，具有調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用。熱網(wǎng)、壓力對電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的影響較小，為此在集中供熱系統(tǒng)中應(yīng)用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥能有效提升熱網(wǎng)的穩(wěn)定性。變頻器是改變泵類轉(zhuǎn)行方式的主要設(shè)備，變頻器的端口能自由輸入或輸出數(shù)據(jù)，變頻器還能隨時(shí)切換熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制中的電機(jī)數(shù)據(jù)。同時(shí)，變頻器還能保護(hù)電壓、電線、電動(dòng)機(jī)。最后，變頻器能保護(hù)電壓、線路和現(xiàn)場控制器。

2電氣自動(dòng)化在供熱節(jié)能技術(shù)中應(yīng)用要點(diǎn)

2.1樓宇分時(shí)段供熱調(diào)控技術(shù)

伴隨人們對供熱質(zhì)量要求的日益增高，供暖公司推出精細(xì)化的服務(wù)是一種必然的趨勢。其中，分時(shí)段調(diào)控系統(tǒng)就是精細(xì)化服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠有效地改善用熱時(shí)間段比較集中的樓棟供暖情況。具體來講，熱調(diào)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是在樓棟中，安裝了分時(shí)段自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用該自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，降低了對不必要能源的耗損，實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)樓棟的調(diào)控與管理。一般情況下，樓棟分時(shí)的調(diào)控系統(tǒng)包括集中控制箱、溫度變送器、監(jiān)控中心和電磁控制閥門四個(gè)組成部分。先在樓棟中安裝電磁調(diào)節(jié)閥和RS485熱量表調(diào)控系統(tǒng)，可以提前設(shè)置每棟樓的運(yùn)行模式，與此同時(shí)，用內(nèi)部的現(xiàn)場控制器完成對熱量信息的收集。一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)與預(yù)定的數(shù)據(jù)不符合，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，使之與預(yù)設(shè)的運(yùn)行數(shù)據(jù)相一致。利用無線通信技術(shù)，可以把控制器獲得的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，完成對供熱用戶和中基站熱網(wǎng)數(shù)據(jù)的有效監(jiān)控。

2.2集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制

壓力變送器是集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)電氣控制中的重要措施，其主要負(fù)責(zé)控制供熱系統(tǒng)中的補(bǔ)水泵。壓力變送器控制補(bǔ)水泵的具體過程如下：二次網(wǎng)壓力發(fā)生變化，壓力變送器對二次管網(wǎng)壓力的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和匯總，并傳送給現(xiàn)場控制器，而后現(xiàn)場控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)場控制器完成數(shù)據(jù)處理后需對補(bǔ)水泵做出指令，使補(bǔ)水泵按照指令向二次網(wǎng)內(nèi)補(bǔ)水來穩(wěn)定壓力，以提高熱網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。

2.3建設(shè)科學(xué)的熱力網(wǎng)供暖節(jié)能系統(tǒng)

在進(jìn)行供熱采暖系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)，一個(gè)重要的環(huán)節(jié)比那時(shí)熱力網(wǎng)。熱力網(wǎng)在整體系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，并對供熱系統(tǒng)的運(yùn)行具有直接影響，因此在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對該環(huán)節(jié)提高重視并進(jìn)行相應(yīng)的改造。首先應(yīng)對城市規(guī)劃、水文分布和特征等進(jìn)行有效了解和全面掌握，并對熱力網(wǎng)建筑進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。在此過程中應(yīng)對各方面因素進(jìn)行全方位的考慮，從而保障建設(shè)的熱力網(wǎng)系統(tǒng)符合整體城市的實(shí)際需求，具有較好的針對性與實(shí)用性。熱力網(wǎng)工程所需工期相對較短，并對硬質(zhì)聚氨酯保溫直埋技術(shù)進(jìn)行廣泛應(yīng)用，具有較好的經(jīng)濟(jì)性有效降低施工的成本。通常在熱力網(wǎng)系統(tǒng)中其主干線在熱力集中地區(qū)分布，因此應(yīng)選擇質(zhì)量符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、并具有較好保溫性的管道。

在對熱力網(wǎng)進(jìn)行控制時(shí)，充分借鑒以往的控制方法，并與先進(jìn)的理念和技術(shù)相結(jié)合，針對當(dāng)前的實(shí)際情況，制定更具有可行性的方法。保障管理模式的科學(xué)化、可靠化與自動(dòng)化，切實(shí)發(fā)揮熱力網(wǎng)的使用功能。在日常進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)保障對相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行合理有效的管理，使技術(shù)人員切身參與到施工的各個(gè)環(huán)節(jié)中，從而使熱力網(wǎng)可以正常有序的運(yùn)行。

2.4換熱站的自控系統(tǒng)

眾所周知，采暖熱水需要在換熱站完成換熱的情況下，才能夠供給用戶。換熱站的節(jié)能性、平穩(wěn)性在整個(gè)熱水傳輸過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。使用自控系統(tǒng)，能夠有效地保障供熱的質(zhì)量，最大限度地降低熱水輸送過程的能源消耗，確保熱水輸送的經(jīng)濟(jì)性。換熱器的使用真正意義上實(shí)現(xiàn)了供熱一次網(wǎng)和供熱二次網(wǎng)之間的熱能交換，用戶獲得的熱水大多來自于二次網(wǎng)絡(luò)。具體來講，換熱站系統(tǒng)是由PLC控制系統(tǒng)、儀表、現(xiàn)場電器和通訊接口四部分組成。換熱站的自控系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)地對現(xiàn)場供熱參數(shù)進(jìn)行采集，具體包括一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的供水壓力與溫度，補(bǔ)水泵和循環(huán)水泵的運(yùn)行狀態(tài)，一次網(wǎng)中供水流量的調(diào)節(jié)閥開啟度等?；赑LC控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對變頻器的啟停與調(diào)速，快速完成對現(xiàn)場操作指令的下達(dá)。

2.5采用良好的閘閥技術(shù)

在平衡閥的選擇上要選擇成直角，有清晰開度并且耐溫耐壓性好等，同時(shí)對于溫度的調(diào)節(jié)也要非常好，并在發(fā)生危機(jī)時(shí)還要有切斷功能。裝上平衡閥后，可以適當(dāng)?shù)募由献枇Γ瑢οＳ嗟膲侯^，限制水部流量都有良好的控制力。并且加上適用的管路要符合用戶的需求，選擇的管路不僅要美觀也要是能體現(xiàn)采暖節(jié)能技術(shù)，這樣就可以消除管網(wǎng)的水利失調(diào)，局部受熱不均、熱力部分不均的情況。

2.6氣候補(bǔ)償供熱技術(shù)

利用氣候補(bǔ)償器，可以實(shí)現(xiàn)對供熱管網(wǎng)供水溫度的氣候補(bǔ)償。一般情況下，氣候補(bǔ)償器安裝于鍋爐房或是熱力中繼站中，用戶根據(jù)個(gè)人的需要，可以提前的遠(yuǎn)程采集，這為用戶提供了大大的便利。監(jiān)控站的強(qiáng)大管理功能也實(shí)現(xiàn)了對采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和管理，自動(dòng)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息繪制溫度曲線，自動(dòng)生成水壓圖以及管網(wǎng)圖，自動(dòng)制作報(bào)表，另外，還具有一定的預(yù)警功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對管理權(quán)限的合理分配。

結(jié)束語

供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制進(jìn)行研究分析有利于促進(jìn)其電氣自動(dòng)控制化的發(fā)展進(jìn)步。要想推動(dòng)熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制的優(yōu)化，充分發(fā)揮熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制的價(jià)值，就必須掌握電氣自動(dòng)控制設(shè)備、控制流程及控制軟件。

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（作者單位：天津市熱電有限公司）