論供熱監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)有效節(jié)能的措施

摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，供熱系統(tǒng)已經(jīng)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(dāng)前供熱監(jiān)控系統(tǒng)中的節(jié)能措施，供大家參考。

關(guān)鍵詞：供熱監(jiān)控系統(tǒng)；節(jié)能；措施

1 供熱節(jié)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(jīng)常出現(xiàn)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(shè)美麗中國。

首先必須保證整個一次熱網(wǎng)的水力工況的平衡。其次二次熱網(wǎng)的水力工況的平衡。在調(diào)節(jié)上，由熱源廠在保證一次熱網(wǎng)水力工況平衡的條件下，分階段（初寒期、高寒期、低寒期）進(jìn)行調(diào)節(jié)。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(chǎn)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(dāng)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(dāng)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(jiān)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(xiàn)自行控制所需要的溫度，這樣就能節(jié)省較大一部分熱能。同時供熱網(wǎng)實施監(jiān)控，改變熱源廠的分階段調(diào)節(jié)為變流量調(diào)節(jié)。實現(xiàn)熱能的計劃、合理的使用。

1.2 供熱系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計

對于供熱系統(tǒng)，熱網(wǎng)、換熱站、熱用戶等的運行情況，必須由供熱調(diào)度室監(jiān)控中心加以監(jiān)測，以掌握整個供熱管網(wǎng)是否按設(shè)計要求，運行在最佳狀態(tài)。根據(jù)室外溫度的變化，向熱網(wǎng)升溫或降溫。監(jiān)測管網(wǎng)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(wǎng)的熱水加熱二次網(wǎng)的水然后送往用戶。二次熱水根據(jù)用戶所需的熱負(fù)荷，按設(shè)計要求滿負(fù)荷運行，而一次網(wǎng)熱水則根據(jù)室外氣溫及一次網(wǎng)的溫度，通過控制器，并參考一次網(wǎng)的供、回水的溫度參數(shù)，調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的熱水流量，實現(xiàn)供給熱量的調(diào)節(jié)，滿足二次網(wǎng)的供水溫度。

末端換熱站的供、回水的壓差參數(shù)，必須保證在某一設(shè)計參數(shù)內(nèi)運行，并將該參數(shù)通過網(wǎng)線傳輸?shù)焦嵴{(diào)度室監(jiān)控中心，從而保證整個供熱管網(wǎng)的水力工況平衡。

在換熱站一次網(wǎng)的溫控閥前端，加裝一臺自立式控制閥，根據(jù)各個換熱站的熱負(fù)荷大小，人為設(shè)定所對應(yīng)換熱站的壓差/流量值，使其在該范圍值內(nèi)進(jìn)行自動控制，并且，起到防止熱網(wǎng)事故狀態(tài)時，各個換熱站將要產(chǎn)生搶熱現(xiàn)象。

如果換熱站是單獨向機關(guān)事業(yè)單位、非住宅樓宇供熱，則可由換熱站內(nèi)的控制器，定時控制白天、夜間及休息日的供熱量，實現(xiàn)熱量可調(diào)，并能收到可觀的節(jié)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(diào)節(jié)器的熱表，用戶自己根據(jù)熱量的需求，改變溫度的大小，無人及夜間時，可將溫度調(diào)低，實現(xiàn)節(jié)能。

由于目前熱計量只在局部區(qū)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(jié)能的積極性。使采暖能耗大幅度降低。

2 節(jié)能的實現(xiàn)

2.1 供熱調(diào)度室監(jiān)控中心配置及功能

供熱調(diào)度室監(jiān)控中心設(shè)有網(wǎng)絡(luò)計算機，大屏幕彩色顯示器 ，主要任務(wù)是由當(dāng)班操作人員完成整理、打印當(dāng)天各個運行參數(shù)，并做出日、月、年的各種圖表，建立歷史數(shù)據(jù)庫，以及各種分類數(shù)據(jù)庫，如氣象資料、報警、故障狀態(tài)、工程安裝資料、熱費收取等。預(yù)測室外氣溫的變化趨勢及一次網(wǎng)供熱量的變化趨勢，為當(dāng)班操作人員提早做出控制供熱量的準(zhǔn)備工作。調(diào)度長通過網(wǎng)絡(luò)計算機調(diào)出運行參數(shù)，分析供熱網(wǎng)運行狀態(tài)，預(yù)測事故隱患，及時下達(dá)處理指令，使供熱網(wǎng)運行在最佳工況。

2.2 換熱站的配置及功能

群力新區(qū)現(xiàn)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(tǒng)柜，（負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、顯示、控制、上傳），它的系統(tǒng)功能如下：

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

②控制功能：PLC控制核心，可以組成各種復(fù)雜的控制調(diào)節(jié)方式。因此，可對多個換熱機組系統(tǒng)的溫度、壓力、流量、減溫減壓、循環(huán)泵、補水泵的啟停狀態(tài)等公用部分進(jìn)行協(xié)調(diào)進(jìn)行全面綜合控制。系統(tǒng)能選擇最佳參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。在自動控制時可隨時在線修改控制參數(shù)，給定值等，自動和手動之間你進(jìn)行無擾動切換。

③顯示功能：在調(diào)度控制中心顯示器上漢彩顯示調(diào)節(jié)畫面，功能齊全。換熱站個系統(tǒng)的模擬顯示圖，現(xiàn)象地顯示換熱站的工藝流程，并在相應(yīng)的位置顯示主要的換熱站各系統(tǒng)模擬量參數(shù)，換熱機組的供、回水的溫度、壓力、流量，及減溫減壓、及循環(huán)泵、補水泵的啟停狀態(tài)等現(xiàn)場模擬量跟蹤信號，及循環(huán)泵、補水泵的啟停狀態(tài)非常直觀明了，當(dāng)有參數(shù)報警時，在該參數(shù)上有紅色閃動標(biāo)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(diào)節(jié)回路畫面、綜觀畫面此畫面全面顯示一個系統(tǒng)參數(shù)及控制曲線，可以在線修曲線趨勢改和實施監(jiān)控、實時趨勢畫面，可以對換熱站系統(tǒng)運行的重要參數(shù)進(jìn)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(shù)據(jù)處理功能：數(shù)據(jù)累計和報表打印。

⑤報警功能：調(diào)度控制中心面對44個換熱站，一百多個系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力、溫度、閥、泵的開啟狀態(tài)等主要參數(shù)根據(jù)需要進(jìn)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(tǒng)有效驗和健錯保護(hù)。

⑦適應(yīng)性功能：系統(tǒng)全部采用漢字顯示及人機對話方式。

PLC主控系統(tǒng)柜的以上功能將站內(nèi)的溫控閥，流量控制閥，熱量計表，室外溫度傳感器，一次網(wǎng)溫度傳感器，二次網(wǎng)溫度傳感器，壓力變送器和壓差變送器，補水泵和循環(huán)泵采用變頻器的狀態(tài)，及各種儀器儀表等參數(shù)，換熱站所轄區(qū)域內(nèi)的每個熱用戶的熱表的參數(shù)。各種泵的開關(guān)等參數(shù)自動進(jìn)行處理、采集、并操作控制、上傳供熱調(diào)度室監(jiān)控中心。一般換熱站不設(shè)水處理設(shè)備，而是用一次網(wǎng)進(jìn)行補水認(rèn)質(zhì)。

工作原理：一般換熱站有三個～四個系統(tǒng)，低區(qū)散熱器系統(tǒng)、低區(qū)系統(tǒng)、中區(qū)系統(tǒng)、高區(qū)系統(tǒng)。以中區(qū)系統(tǒng)為例系統(tǒng)的工作壓力0.6～0.4MPa，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于0.4MPa，時，系統(tǒng)將參數(shù)傳送至PLC控制柜，經(jīng)過PLC控制柜的處理，發(fā)出控制給補水管道上的電控閥打開向系統(tǒng)補水當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到0.6MPa時，電控閥關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)壓力大于0.6MPa時，系統(tǒng)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(diào)度室監(jiān)控中心，那里的調(diào)度長就會發(fā)出調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的溫度，以滿足供熱的需要。如換熱站的供熱區(qū)域內(nèi)某一熱用戶的室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)，每戶溫控閥會把相關(guān)參數(shù)通過PLC控制柜上傳至供熱調(diào)度室監(jiān)控中心，調(diào)度長會派維修人員前往檢查維修。

PLC控制柜通過網(wǎng)絡(luò)與供熱調(diào)度室監(jiān)控中心供熱調(diào)度室監(jiān)控中心相連接。數(shù)據(jù)傳送可靠。

在集中供熱領(lǐng)域中利用計算機控制技術(shù)，完全可以充分地利用熱能，并能夠得到較好的節(jié)能效益。生態(tài)環(huán)境也能得到改善。利國利民。隨著科學(xué)技術(shù)的供熱調(diào)度室監(jiān)控中心發(fā)展一定會有更好地應(yīng)用在供熱系統(tǒng)中，使節(jié)能效果更加明顯，節(jié)能將取得更好的成就。