自動化系統在燃氣鍋爐的供熱及節能技術應用

馬躍

（天津市河西區熱力工程服務有限公司，天津 300202）

自動化系統在燃氣鍋爐的供熱及節能技術應用

馬躍

（天津市河西區熱力工程服務有限公司，天津 300202）

隨著我國科學技術的不斷發展，自動化系統的應用也越來越廣泛。自動化系統能夠實現人力資源的節約，也能夠避免人工操作可能產生的誤差，這對于成本的節約和工作效率的提升具有重要的意義。當前我國的燃氣鍋爐系統中，自動化系統的應用相當廣泛，其對于供熱系統及節能技術的應用具有突出作用。本文從探究燃氣鍋爐自動化系統的構成入手，分析闡述了自動化系統在燃氣鍋爐中的供熱應用以及節能技術應用。

自動化系統；燃氣鍋爐；供熱應用；節能技術應用

我國的供熱系統主要采用集中供熱的方式，這種供熱方式在我國已經具有數十年的發展歷史，尤其是對于溫度較低的北方城市來說，近幾年來燃氣鍋爐供熱系統已經成為了北方冬季供暖的最主要方式。在過去的集中供熱系統中，采用的是人工燒鍋爐的形式，主要利用的是人工系統加熱提供熱量，但是這種方式存在著一定的能源浪費弊端，也容易造成成本流失的現象，而自動化系統的應用則解決了這些弊端，實現了供熱系統的自動化和節能最大化。

1 燃氣鍋爐自動化系統的構成

我國北方傳統的供熱方式是通過燃煤來提供熱量，但是燃煤所制造的空氣污染十分嚴重，這與我國提倡建設環保型社會的理念不符。所以為了進一步改善大氣環境，盡可能廣泛地使用清潔能源，我國北方地區逐漸使用燃氣鍋爐系統來進行集中供熱。燃氣鍋爐系統在幾年的發展時間里，其自動化的水平不斷提升，燃氣鍋爐自動化系統也逐漸成型。燃氣鍋爐自動化系統并不是完全一體化的供熱系統，其主要是由燃燒控制系統、燃氣監測報警聯動系統、供熱系統三部分構成。

1.1 燃燒控制系統

燃燒控制系統主要就是在燃料的燃燒階段，通過對其燃料的配置和溫度的控制來實現燃料的充分燃燒以及避免有害物質的不規范排放。鍋爐燃燒控制系統會在燃料燃燒時對于天然氣和空氣之間合理的比例進行調配控制，盡可能地使天然氣充分燃燒，避免燃氣資源的浪費。與此同時，通過實時監測控制鍋爐內的溫度，有效減少有害物質的排放，包括氮氧化物和硫化物等的排放。這個過程是通過自動化的調節和適當的人工監控來完成的，有利于提高燃氣鍋爐的環保性與穩定性。

1.2 燃氣監測報警聯動系統

燃氣監測報警聯動系統最主要的目的就是通過對于鍋爐內空氣的質量進行實時的監測，從而判斷出燃氣鍋爐系統的工作狀態是否處于合適的范圍之內。燃氣監測報警聯動系統所包含的元件包括可燃氣體報警器、風機聯動箱、電磁閥聯動箱三種，并且可以通過放置于鍋爐內的報警探頭來進行監測與報警提示。在實際的應用當中，可燃氣體報警器與報警探頭相連，對爐內的空氣進行檢測對比，判斷氣體含量是否處于安全規范的范圍之內，一旦超過了安全范圍，報警器就會發出報警信號，并且觸動風機聯動箱和電磁閥聯動箱的啟動程序，及時停止天然氣的繼續輸入，保證燃氣鍋爐使用環境的絕對安全。

1.3 供熱系統

供熱系統主要實現的就是將燃氣鍋爐產生的熱量，通過各種形式的系統傳播提供給取暖的用戶，從而達到集中供暖的目的。供熱系統將燃氣燃燒產生的熱能以熱水的形式傳輸到各個交換站，然后交換站進行壓力轉換之后再提供給各個需要供暖的用戶。供熱系統也不是一個完全獨立的系統，它包括了許多子系統，如水處理系統、恒壓補水系統、外網供熱參數調節系統等，這些系統的聯合應用才能夠達到供熱系統的有效運用，將供熱系統控制在整體聯動的工作狀態之中。

2 自動化系統在燃氣鍋爐中的供熱應用

2.1 熱量控制方式

在集中供熱的系統當中，自動化系統對于整個供熱過程的控制主要就是通過溫度的調節來展現的。溫度的決定因素包括很多種，其中最重要的就是熱量因素。對于溫度控制來說，其控制的難度較大，可能產生的影響因素較多，環節也相對復雜，所需要的控制周期也較長。針對于這個問題，在自動化系統當中，就以對熱量進行控制來進一步實現對于溫度的控制，自動化系統能夠對于燃氣鍋爐所制造的熱量數據進行及時的采集和分析，依據實際的熱量變化情況來進行調節，從而達到控溫的目的。

2.2 數據傳輸與分析方式

傳統的人工熱量數據的收集與監控的數據處理方式存在著一定的缺陷。一方面，這種數據處理的方式需要大量的人力資源，大大增加了人工成本的支出，另一方面，人工數據處理的方式存在著極大的誤差性，可能因為人工操作的失誤或者數據傳輸過程中產生的偏差就造成數據的錯誤引導，進而影響供熱系統的正常工作。而實現數據傳輸與分析的自動化，就能夠很好地避免這種誤差的風險，也能節省人力資源的投入，這相對于人工控制來說更加具有準確性與便捷性。

2.3 遠程控制方式

隨著計算機網絡技術的飛速發展，計算機的信息控制系統也逐漸成熟，這對于自動化系統的遠程控制就提供了必要的條件基礎。當前我國的燃氣鍋爐供熱系統大部分就是由遠程控制來實現對于集中供熱的控制的，這也是人工控制所不能夠實現的。遠程控制能夠實現數據共享與資源配置的作用，通過計算機網絡技術的控制，突破空間與時間的限制，拓展了供熱的管理途徑，實現了快捷、便利的控制模式。

2.4 應用變頻技術

在燃氣鍋爐自動化系統中，變頻技術的應用為供熱系統提供了最為簡便也最具有經濟效益的技術條件。在我國當前的供熱系統當中，將變頻技術與計算機網絡控制系統相結合，能夠使系統的管理工作更為簡便，也能夠有效實現遠程操作的實時性與信息數據的同步性。

3 自動化系統在燃氣鍋爐中的節能技術應用

3.1 氣候補償系統

自動化系統體現在節能技術上的一個最為突出的應用就是氣候補償系統的應用，這對于燃氣能源的節約具有重要的作用。因為各個氣候的溫度環境都是不同的，不同的室外溫度以及空氣的潮濕度等等因素都會對室內的溫度產生影響，所以不同的氣候條件下所供應的熱量也處于變化之中。氣候補償系統能夠通過對外界溫度影響因素的監測，及時對室內供應的熱量進行調整，使室內的溫度始終保持在一個適宜的范圍之內，同時有效減少不必要的燃氣消耗。

3.2 煙氣冷凝熱回收系統

天然氣的主要成分是甲烷，而甲烷的成分構成中又含有大量的氫元素，氫元素在燃燒過程中與氧結合，就會產生大量的水蒸氣，水蒸氣中含有的熱量是十分可觀的。傳統的供熱系統主要采用的是熱水傳輸熱量的方式，卻將這些水蒸氣排放掉，這就造成了熱量的大量流失，也在一定程度上提高了燃氣能源的使用量。煙氣冷凝熱回收系統就將排放掉的水蒸氣加以回收利用，使其冷凝成水，這就大大提升了燃氣的使用效率，實現了節能的目的。

3.3 鍋爐集控系統

傳統的人工控制鍋爐的方式往往存在著這樣一個問題，就是人工精力有限，只著重進行了某一臺鍋爐的監控，而難以實現對于所有鍋爐的統一控制，這就容易使得不在重點控制范圍內的鍋爐溫度降低，在熱水的綜合環境下易結露，從而造成對鍋爐的腐蝕危害。而自動化系統的管理模式，就能夠實現同時控制多臺鍋爐，避免造成鍋爐磨損的情況。

3.4 變頻風機系統

變頻風機是對于風閥調節送風量的一個創新，能夠使送風量保持在一個相對穩定的范圍之內。風閥調節存在耗電量大、所耗燃氣量大的問題，這就使得燃氣嚴重浪費，而變頻風機系統能夠通過變頻控制的方式來降低耗電量，也有效緩解了燃氣無法充分燃燒的問題。

4 結語

燃氣鍋爐自動化系統發展至今，其普及程度已經覆蓋了絕大部分城市的住宅區域和工業生產區域，對于人們的生產生活提供了巨大的便利，也實現了供熱系統的自動化和節能最大化。自動化系統在燃氣鍋爐中的廣泛應用，是由我國始終提倡的大力發展科學技術和深入強化環保節能理念決定的，它的發展有利于提高城市供熱系統的穩定性和連續性，對于節省不必要的人工成本和燃料成本來說也具有重要的作用。

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