電氣自動化在供熱系統中的應用

楊磊

摘 要：現在是經濟全球化發展建設的重要時期，人們在生活環境和生活質量上也有著更高要求，尤其在住房上，現在的供熱系統已經不能人們所需，供熱更應向著多熱源且大型化的方向發展，更應在集中供熱系統中應用電氣自動化裝置，這能從多個方面改善供熱系統的漏洞，也有利于供熱系統故障的發現及排除，最主要的是能將供熱系統運行的高額費用給降下來，并要其運行效率有所提高，達到了節能的目的。本文主要從供熱的系統自身的運行入手，對電氣自動化的應用進行分析。

關鍵詞：供熱系統；電氣自動化；應用；控制

對于生產系統來說，其實現自動化都是未來發展的必然趨勢，不管哪一方面的生產系統都會在發展過程中被自動化所取代。在我國，供熱系統是一項最基礎的設施，早日實現自動化更有利于我國供暖系統更加穩定的發展，能早日讓我國供暖系統有著更新的改造思路。傳統的供熱系統都是人為控制，對精度的掌握肯定不夠精確，自動化技術能改善這種情況，但是完全應用自動化也不行，有些突發事件還是要有人工來操作，所以在應用電氣自動化系統上不能完全規避人工，兩者要相互結合，才能讓供熱系統更好地實現自動化，滿足人們所需。

1 城市熱網系統分析

我國城市的熱網系統中，特別是北方供暖城市，多數都會出現地下管道負載嚴重的問題，有很多光纜、給排水管道加上其他的管線都在地下，這給供熱管道留存的空間就比較小，也就是說供熱管道上存在嚴重的空間問題。有很多供熱管道都會有垂直角度變化的問題，這對水壓和管壁的影響都很嚴重，會導致供熱系統水壓不穩的情況，這種問題如果應用自動化技術就會得到較好的解決，利用電氣自動系統控制管道的流量，讓供熱水分保持一定的穩定性，這樣也會讓管道壽命得以延長。

現在我國多數的集中供暖系統，還是采用非線性供暖系統，主要時多一個輸出端口，也有很多同時輸出端口，這種現象主要是依據我國城市發展情況而定的。對供暖系統進行管理的時候，通常都是采用多輸出、多輸入這種模式，而輸出和輸入還不是相互對應的形式，這種情況也無法用動態分析方法，不能用數學建模對供暖過程進行分析和傳遞信息。而應用電氣自動化系統，采用的理論主要是人工智能化漏記理論，還在其中用到生產控制運籌知識，可以讓供熱系統實現自主控制，在熱網系統中的鍋爐控制中也可以應用自動化技術，讓供熱效率有所保障。

2 應用電氣自動化系統的優勢

2.1 工作效率得以提高。在供熱系統中應用電氣自動化系統，能讓供熱公司的工作效率提高上來，還會降低辦公的費用，在正式應用自動化系統之后，不用再投入過多的人力對供熱系統進行維護，通過自動化系統就能直接對供熱系統進行實時監控，對異常現象進行預警提示，工作人員能在第一時間發現問題，并查找問題根源，對其進行控制，能有效減少事故的發生幾率，這能讓供熱公司減少很多的維修費用，工作效率也能隨之提高上來。

2.2 室內供暖系統。現在的供熱形式越來越多樣化，在采暖技術上也要對分室調節室溫和分戶計量的需求有所滿足，很多城市都是自己供暖，所以在用戶散熱器的入口部位好要安裝上溫度控制閥，便于用戶能自己對室內溫度進行調節。室內采暖系統采用變流量模式運行，在小區單元入口和分戶入戶干管上都要設置自力式流量或者壓差控制器，保證每個用戶正常供熱，運行參數不會因其它用戶的調整而改變，實施就地控制。

2.3 供熱管網系統。供熱管網的水力狀況常常會發生相應的變化，為了確保水力穩定，在熱力管網的每一個控制點，設置電動控制閥門，調節供熱管網的運行狀態，滿足每個用戶的供熱要求。同時，控制點需要配備溫度、壓力遠傳信號測量裝置，對于控制點的運行參數，能夠將其傳輸到集中控制室，這樣一來，每個控制點的運行參數，就能夠在集中控制室顯示，從而方便就地控制或者遙控控制。

2.4 熱源系統。目前，小區熱源系統主要包括以下三種，不同系統具有自己不同的特點。

（1）鍋爐一級泵供熱系統。熱源和熱網系統均阻力損失由一套水泵負擔，循環水泵供水量按照系統額定循環水量設計，補水泵供水量按照系統額定補水量確定。系統的分、集水器之間設置壓差旁路控制系統，根據熱力管網壓力的變化情況，對經過壓差旁路的循環水流量進行調節，同時對供熱設備，電控閥門開關進行控制，從而實現有效供熱的目的。

（2）鍋爐二級泵供熱系統。熱源系統循環水泵為一級泵，供熱管網系統循環水泵為二級泵，補水泵為共用一套，其供水量按照系統額定補水量確定，揚程按照系統最不利點供熱要求設計。供熱系統初級供水采用定轉速泵，二級供水采用變頻調速泵進行恒壓控制，在二者分、集水器之間設計壓差旁路控制系統，保證供水流量不變，確保系統正常運行和工作。

（3）換熱站供熱系統。系統循環泵采用變頻調速泵，熱源以及熱網系統阻力損失均由一套水泵負擔，循環水泵供水量按照系統額定循環水量設計，補水泵供水量按照系統額定補水量確定，揚程按照系統最不利點供熱要求設計。熱力站根據室外溫度調節二次水供水溫度，并根據二次水供水、回水溫度，調節一次水供水量以及換熱器和循環水泵運行臺數。通過不利點用戶壓差控制和調節變頻調速泵，實施變流量運行。

2.5 高供熱服務質量。熱網投入自動運行后，換熱站二級管網的供回水溫度始終在規定的范圍內運行，同時熱網自動運行可以快速跟蹤室外溫度的變化，當室外溫度出現大的變化時，二級管網供回水溫度同時也跟著變化，保證采暖用戶的室內溫度始終比較均衡，避免了熱網溫度滯后現象，大大提高了供熱服務質量，同時在白天室外氣溫較高時減少了供熱量。這樣就可以節約大量的熱量和電量，減少熱網運行成本。

結束語

從我國供熱系統應用電氣自動化的實際情況來看，還是存在一定的問題，主要有兩個方面，即軟件問題和硬件問題。從硬件上來看，我國很多設備規格和自動化的升級要求是不相符的，這個問題的大部分原因都是我國供熱管道老化且一些設備購置年限較長，加上熱網的覆蓋面積過大，在實現全面改造上是需要大量的物力以及人力的。從軟件上來看，主要問題在于供熱管理系統上沒有過多的傳感器，這會讓基礎數據不足，從而導致不能準確分析基礎數據的現象，在處理自動化設備的時候容易出錯，這兩個問題是急需解決的，將這些問題都切實處理好，供熱系統中全面應用電氣自動化將會達到更好的效果，供熱問題也會隨之解決。

參考文獻

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