論供熱監控系統實現有效節能的措施

摘 要：隨著我國建筑行業的快速發展，供熱系統已經成為了北方建筑工程中的重要組成部分。文章重點講述了當前供熱監控系統中的節能措施，供大家參考。

關鍵詞：供熱監控系統；節能；措施

1 供熱節能的主要方案

1.1 問題的提出

中國的GDP增長的能量消耗是美國GDP增長的能量消耗的2/3，能量的大量消耗同時帶來空氣污染，特別是煤燃燒后的排放，直接增加空氣中的PM2.5的含量，近年來冬季經常出現的霧霾天氣，其中原因之一就是采暖燃煤所致，所以人們盡量采取措施在保證供熱的情況下降低能源消耗，建設美麗中國。

首先必須保證整個一次熱網的水力工況的平衡。其次二次熱網的水力工況的平衡。在調節上，由熱源廠在保證一次熱網水力工況平衡的條件下，分階段（初寒期、高寒期、低寒期）進行調節。在每個寒期里因室外溫度的變化，有時可能造成熱量不夠，而一有時可能熱量過剩，這樣就會產生不同程度的熱能不足和熱能浪費。另外，供熱一般是24小時，以較恒定的熱量向用戶供熱，若向非住宅單位供熱，當工作人員下班后，每天有16個小時的時間將熱量白白的消耗掉，造成熱能浪費。如住宅用戶，當住宅里無人的情況，白天和夜間的情況，均將造成一定程度的熱能浪費。為解決上述問題，可采用自動監控的方法加以解決。變非住宅的職工下班后自動降低供熱溫度，住宅里有、無人員，白天和夜間均可實現自行控制所需要的溫度，這樣就能節省較大一部分熱能。同時供熱網實施監控，改變熱源廠的分階段調節為變流量調節。實現熱能的計劃、合理的使用。

1.2 供熱系統的監控設計

對于供熱系統，熱網、換熱站、熱用戶等的運行情況，必須由供熱調度室監控中心加以監測，以掌握整個供熱管網是否按設計要求，運行在最佳狀態。根據室外溫度的變化，向熱網升溫或降溫。監測管網的運行情況，是否有泄漏等故障。

換熱站采用間接供熱，既通過水/水換熱器，將一次網的熱水加熱二次網的水然后送往用戶。二次熱水根據用戶所需的熱負荷，按設計要求滿負荷運行，而一次網熱水則根據室外氣溫及一次網的溫度，通過控制器，并參考一次網的供、回水的溫度參數，調節一次網的熱水流量，實現供給熱量的調節，滿足二次網的供水溫度。

末端換熱站的供、回水的壓差參數，必須保證在某一設計參數內運行，并將該參數通過網線傳輸到供熱調度室監控中心，從而保證整個供熱管網的水力工況平衡。

在換熱站一次網的溫控閥前端，加裝一臺自立式控制閥，根據各個換熱站的熱負荷大小，人為設定所對應換熱站的壓差/流量值，使其在該范圍值內進行自動控制，并且，起到防止熱網事故狀態時，各個換熱站將要產生搶熱現象。

如果換熱站是單獨向機關事業單位、非住宅樓宇供熱，則可由換熱站內的控制器，定時控制白天、夜間及休息日的供熱量，實現熱量可調，并能收到可觀的節能效益。

如果換熱站是向住宅用戶供熱，則可在用戶的入戶閥門前安裝帶遙控溫度調節器的熱表，用戶自己根據熱量的需求，改變溫度的大小，無人及夜間時，可將溫度調低，實現節能。

由于目前熱計量只在局部區域試點，如試點成功，會全面展開，熱費與用熱量掛鉤，多用多交費，能夠提高熱用戶節能的積極性。使采暖能耗大幅度降低。

2 節能的實現

2.1 供熱調度室監控中心配置及功能

供熱調度室監控中心設有網絡計算機，大屏幕彩色顯示器 ，主要任務是由當班操作人員完成整理、打印當天各個運行參數，并做出日、月、年的各種圖表，建立歷史數據庫，以及各種分類數據庫，如氣象資料、報警、故障狀態、工程安裝資料、熱費收取等。預測室外氣溫的變化趨勢及一次網供熱量的變化趨勢，為當班操作人員提早做出控制供熱量的準備工作。調度長通過網絡計算機調出運行參數，分析供熱網運行狀態，預測事故隱患，及時下達處理指令，使供熱網運行在最佳工況。

2.2 換熱站的配置及功能

群力新區現有換熱站44座，以后還將逐年增加。供熱期間換熱站無人值守。只是定期巡檢。

換熱站裝有，PLC主控系統柜，（負責數據的采集、顯示、控制、上傳），它的系統功能如下：

①檢查功能：PLC主控系統柜的核心對換熱站的啟停狀態，各種模擬信號如溫度、壓力、水位、流量、變頻水泵的轉速，電磁閥的開度等以及開關信號水泵的啟停，各回路的運行狀態，負荷分配的人工干預等進行巡查和顯示。并自動進行各種信號的故障判斷和干擾保護。

②控制功能：PLC控制核心，可以組成各種復雜的控制調節方式。因此，可對多個換熱機組系統的溫度、壓力、流量、減溫減壓、循環泵、補水泵的啟停狀態等公用部分進行協調進行全面綜合控制。系統能選擇最佳參數進行自動調節。在自動控制時可隨時在線修改控制參數，給定值等，自動和手動之間你進行無擾動切換。

③顯示功能：在調度控制中心顯示器上漢彩顯示調節畫面，功能齊全。換熱站個系統的模擬顯示圖，現象地顯示換熱站的工藝流程，并在相應的位置顯示主要的換熱站各系統模擬量參數，換熱機組的供、回水的溫度、壓力、流量，及減溫減壓、及循環泵、補水泵的啟停狀態等現場模擬量跟蹤信號，及循環泵、補水泵的啟停狀態非常直觀明了，當有參數報警時，在該參數上有紅色閃動標志。可以分別顯示模擬控制回路畫面、模擬報警回路畫面、模擬控制回路畫面、模擬調節回路畫面、綜觀畫面此畫面全面顯示一個系統參數及控制曲線，可以在線修曲線趨勢改和實施監控、實時趨勢畫面，可以對換熱站系統運行的重要參數進行任意時刻之前10分鐘～2小時的趨勢曲線顯示，以便隨時掌握變化趨勢、報表畫面。

④數據處理功能：數據累計和報表打印。

⑤報警功能：調度控制中心面對44個換熱站，一百多個系統的系統壓力、溫度、閥、泵的開啟狀態等主要參數根據需要進行高、低報警和斷線報警。

⑥連鎖功能：水泵啟/停連鎖功能，系統有效驗和健錯保護。

⑦適應性功能：系統全部采用漢字顯示及人機對話方式。

PLC主控系統柜的以上功能將站內的溫控閥，流量控制閥，熱量計表，室外溫度傳感器，一次網溫度傳感器，二次網溫度傳感器，壓力變送器和壓差變送器，補水泵和循環泵采用變頻器的狀態，及各種儀器儀表等參數，換熱站所轄區域內的每個熱用戶的熱表的參數。各種泵的開關等參數自動進行處理、采集、并操作控制、上傳供熱調度室監控中心。一般換熱站不設水處理設備，而是用一次網進行補水認質。

工作原理：一般換熱站有三個～四個系統，低區散熱器系統、低區系統、中區系統、高區系統。以中區系統為例系統的工作壓力0.6～0.4MPa，當系統壓力低于0.4MPa，時，系統將參數傳送至PLC控制柜，經過PLC控制柜的處理，發出控制給補水管道上的電控閥打開向系統補水當系統壓力達到0.6MPa時，電控閥關閉。當系統壓力大于0.6MPa時，系統上的安全閥會自動開啟降壓。又如室外溫度變化時溫度傳感器把通過PLC控制柜上傳至供熱調度室監控中心，那里的調度長就會發出調節一次網的溫度，以滿足供熱的需要。如換熱站的供熱區域內某一熱用戶的室內溫度不達標，每戶溫控閥會把相關參數通過PLC控制柜上傳至供熱調度室監控中心，調度長會派維修人員前往檢查維修。

PLC控制柜通過網絡與供熱調度室監控中心供熱調度室監控中心相連接。數據傳送可靠。

在集中供熱領域中利用計算機控制技術，完全可以充分地利用熱能，并能夠得到較好的節能效益。生態環境也能得到改善。利國利民。隨著科學技術的供熱調度室監控中心發展一定會有更好地應用在供熱系統中，使節能效果更加明顯，節能將取得更好的成就。