集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控與技術(shù)研究

段 豪

(太原市熱力集團有限責(zé)任公司，山西 太原 030001)

0 引言

隨著社會的發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的普及，近年來我國大部分地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了集中供熱。由于我國城市和農(nóng)村地區(qū)的分布特點，對集中供熱系統(tǒng)的運行監(jiān)控和技術(shù)研究也受到現(xiàn)實情況的制約。針對集中供熱系統(tǒng)進行運行監(jiān)控和技術(shù)研究，具有提升集中供熱系統(tǒng)運行效果、減少能源消耗的重要意義。

1 集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控應(yīng)用

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，我國大多數(shù)集中供熱系統(tǒng)當(dāng)中，運行監(jiān)控模塊主要包括了現(xiàn)場儀表、本地站、鍋爐房以及供熱中心等。在運行監(jiān)控應(yīng)用中有一些因素制約著集中供熱系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。下面針對集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控模塊的主要功能和其存在的問題展開分析。

1.1 功能設(shè)計

在集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控應(yīng)用當(dāng)中，其功能主要是通過4部分設(shè)備構(gòu)成來展現(xiàn)。①現(xiàn)場儀表的應(yīng)用，目標(biāo)在于全面采集集中供熱系統(tǒng)的運行壓力、管道供回水溫度以及室外溫度等具體數(shù)據(jù)，并通過溫度變送器、流量計等設(shè)備來保障數(shù)據(jù)采集的完整性和精準性?？梢哉f，現(xiàn)場儀表的功能突出了對集中供熱系統(tǒng)的具體運行信息監(jiān)控，為及時調(diào)整系統(tǒng)運行方法提供重要數(shù)據(jù)支撐。②本地站的應(yīng)用，則是對現(xiàn)場儀表采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，并利用網(wǎng)絡(luò)通信模塊完成數(shù)據(jù)傳輸工作。從某種意義上而言，本地站發(fā)揮了中轉(zhuǎn)功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的進一步傳輸和分析，并接受控制指令做好集中供熱系統(tǒng)的功能改變。③鍋爐房的應(yīng)用，則是集中在對于集中供熱系統(tǒng)具體供熱參數(shù)的監(jiān)控和及時調(diào)整，并通過監(jiān)控系統(tǒng)運行實際情況的方式，做好向供熱中心的數(shù)據(jù)傳輸和供熱參數(shù)反饋；同時執(zhí)行供熱指揮中心的控制指令，進行系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整。④供熱中心的功能，主要在于構(gòu)建數(shù)據(jù)庫來分析運行監(jiān)控系統(tǒng)所傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)，并結(jié)合系統(tǒng)實際耗電量、耗油量等來發(fā)布調(diào)控系統(tǒng)參數(shù)的各種控制指令，從而維護集中供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1.2 問題制約

調(diào)查顯示，在集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控應(yīng)用當(dāng)中，也存在管網(wǎng)泄露、供熱體系缺陷以及設(shè)備應(yīng)用故障等實際問題，制約著集中供熱系統(tǒng)的正常運行。

1.2.1 管網(wǎng)泄露問題

管網(wǎng)泄露問題，是由于集中供熱系統(tǒng)所處地理位置的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)管道可能存在閥門生銹或者閥門漏水等影響性能的因素，嚴重時還有可能造成管道的泄露和損毀。此外，由于管線的鋪設(shè)在規(guī)劃過程中存在走線問題，很容易導(dǎo)致其在出現(xiàn)故障時，無法及時進行排除和解決，進而影響到管道的利用。針對這種情況，加強對系統(tǒng)管道的運行監(jiān)控，及時更換損壞、生銹的閥門是保障系統(tǒng)運行的第一步，并通過供暖前期、中期以及后續(xù)的維護工作，可以更為全面的保護管道，減少管道被損壞的可能性。

1.2.2 供熱體系缺陷

供熱體系缺陷的影響，集中在鍋爐房設(shè)備的建設(shè)缺乏系統(tǒng)化的規(guī)劃，從而很容易產(chǎn)生過于集中或者過于分散的情況，從而影響到其輻射區(qū)域的供熱效果。由于各地區(qū)的不斷發(fā)展，集中供熱系統(tǒng)的覆蓋范圍和線路規(guī)劃也在不斷發(fā)生變化，傳統(tǒng)的分散式供熱很有可能無法滿足現(xiàn)有的供熱需求，進而造成資源需求增加、環(huán)境污染加重的結(jié)果。相應(yīng)的在集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中，對于地區(qū)覆蓋范圍、資源需求量、線路管道建設(shè)等情況都缺乏明確的規(guī)劃和設(shè)計，就導(dǎo)致在施工過程中缺乏科學(xué)、明確的方法，從而很容易造成供熱網(wǎng)絡(luò)混亂。

1.2.3 設(shè)備應(yīng)用故障

設(shè)備應(yīng)用故障的限制性，體現(xiàn)在集中供熱系統(tǒng)的運行監(jiān)控設(shè)備在長時間運行的情況下，出現(xiàn)破損或者故障情況；并且大量的供熱設(shè)備本身就可能存在質(zhì)量問題，其發(fā)生管道漏水、管道腐蝕的情況也較為常見。在運行監(jiān)控模塊應(yīng)用當(dāng)中，由于缺乏泄露監(jiān)測設(shè)備，就導(dǎo)致面對管道漏水等情況無法及時進行監(jiān)控和處理，很容易誘發(fā)較大損失的漏水事故。而且，運行監(jiān)控功能的缺乏，還將影響到對故障的解決效率，進而可能產(chǎn)生更為危險的后果。

2 集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控技術(shù)

結(jié)合集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控模塊的功能設(shè)計和應(yīng)用中存在的問題，在分析其技術(shù)應(yīng)用過程中，主要是從提升鍋爐房的燃燒效果、加強熱能輸出、優(yōu)化供熱系統(tǒng)建設(shè)等三個角度出發(fā)，加強對系統(tǒng)運行的實施監(jiān)控和故障處理，從而實現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運行。

2.1 燃燒效果提升

提升鍋爐房的燃燒效果是增強集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控功能的重要措施，這有助于進一步提高能源的利用效率，實現(xiàn)高質(zhì)量的充分燃燒?；谖覈仩t房設(shè)備的建設(shè)和發(fā)展實踐，目前的鍋爐房在能源燃燒過程中，仍然存在較大的熱能損耗情況。面對這種情況，做好鍋爐房的設(shè)備改進和技術(shù)創(chuàng)新，可以有效達到分層燃燒、高效燃燒的效果，從而提高各種能源的利用效率，降低能源應(yīng)用損耗和燃燒損耗。同時，對于鍋爐設(shè)備余熱的利用，還可以全面提升煙氣、灰渣等燃燒附屬物質(zhì)的利用價值，從而實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，在鍋爐燃燒效果提升過程中，加強對工作人員的技能培訓(xùn)和鍛煉，也有助于減少能源的損耗、提高燃燒效果、減少燃燒不完全的情況出現(xiàn)，做到鍋爐熱能的高效利用。

2.2 加強熱能輸出

加強熱能輸出是降低能源損耗、提升熱能利用效果的另一重要方法。其主要是通過完善與鍋爐房相銜接傳輸設(shè)備的方式，做好輸配系統(tǒng)的進一步功能完善。一般而言，當(dāng)熱能從鍋爐房中產(chǎn)生，在熱能輸送過程中還將造成熱量的損失和消耗，從而影響到最終的熱量數(shù)值。這種傳輸過程中的熱量損耗是不可避免的，但卻可以利用設(shè)備優(yōu)化措施來降低熱量在輸送過程中的損耗程度。實踐中，加強熱能輸出可以從輸送管網(wǎng)的設(shè)計出發(fā)，采取隔熱效果更好、保溫效果突出的管道材料進行應(yīng)用，降低熱量的散發(fā)。同時，在設(shè)計輸送管網(wǎng)時，考慮到集中供熱系統(tǒng)輻射范圍和區(qū)域的具體情況，堅持從優(yōu)輸配、就近輸送的原則，利用分布式變頻輸配的方式，可以降低熱能的損耗，減少熱量在管網(wǎng)中的運行時間，使其能夠盡快地輻射到戶。當(dāng)然，利用平衡調(diào)節(jié)的方法，還可以根據(jù)區(qū)域來選擇合適的調(diào)節(jié)入口，從而使得水力盡快的達成平衡，完成輸送任務(wù)。

2.3 優(yōu)化供熱系統(tǒng)

對集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化，主要是發(fā)揮運行監(jiān)控模塊的信息采集和分析功能，針對區(qū)域或者地區(qū)內(nèi)部的集中供熱情況進行統(tǒng)籌規(guī)劃，從而更為集中的設(shè)計整體的供熱方案。在具有優(yōu)化供熱系統(tǒng)的過程中，需要結(jié)合區(qū)域或者地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃、氣候特點、地形條件等因素，對于熱源的分布位置、輻射范圍、管道的傳輸方式、輸配范圍和規(guī)模等具體內(nèi)容進行統(tǒng)一規(guī)劃，盡可能兼顧多種因素的影響。此外，通過熱源聯(lián)網(wǎng)運行監(jiān)控的方式，可以在較小的管網(wǎng)輻射半徑達到更突出的熱量輸配效果?？紤]到集中供熱系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)備可能產(chǎn)生失水問題，做好集中供熱系統(tǒng)的管網(wǎng)功能完善和全面規(guī)劃，也可以達到完善系統(tǒng)、減少損耗的效果。

3 結(jié)語

對集中供熱系統(tǒng)運行監(jiān)控和技術(shù)應(yīng)用研究，主要是從現(xiàn)有的集中供熱系統(tǒng)應(yīng)用實際出發(fā)，結(jié)合其運行監(jiān)控模塊的功能設(shè)計、存在的問題來分析其優(yōu)化措施，從而全面提升系統(tǒng)的供熱效果，降低系統(tǒng)能耗。