供熱管網中集中供熱自動化系統的應用

焦祥冬

（長治市惠城熱力有限公司 山西長治 046000）

前言

現階段，我國的城市集中供熱作業獲得了長足的發展，而其供熱規模也在進一步的擴大。事實上，由于北方的冬季極為嚴寒，故而供熱普及率更高。在這樣的狀況下，為了確保我國供熱質量及效益的充分發揮，節約能源，技術人員在實際操作過程中應該加強對供熱管網中集中供熱自動化系統的構建以及完善，從而實現了集中供熱工作量的降低。

1 集中供熱自動化系統概述

為了進一步促進城市集中供熱自動化系統運行效率及質量的提升，工作人員在實際操作過程中需要確保熱力站間的科學連接，并確保一、二次熱網系統間具有較強的獨立性，避免兩大系統中供熱介質的混合，保證熱介質的穩定運輸，規避不必要能耗問題的產生，實現供熱工作的高質、高效開展。換熱站和操作站之間則通過遠程連接，實現實時自動化控制。

2 供熱管網中集中供熱自動化系統優勢分析

2.1 提高供暖質量，便捷服務居民

城市集中供熱管網系統可以通過系統自動設置溫度，不受外界室溫干擾，加熱到達系統設定的溫度時可以自行停止，充分保證居民室內良好的恒定溫度。優化設計后的管網系統運作具有間歇性，可以充分實現節約能源、降低供暖設備運行噪音，加上供暖基地的設備離居民區較遠，所以不會對居民的日常休息和生活帶來干擾，充分實行了以人為本的觀念。

2.2 提高環保行徑

城市供熱管網系統優化后具有集中性，有效地降低了對環境的污染和實現資源的節約。其中降低環境污染的具體措施可采用煙囪高低有序的設計理念，又因為集中供暖時燃料設備內容量較大，發電率進一步提高，從而充分降低能源的消耗。環保理念深入人心，因此作為建筑的基礎設施，施工人員更要將這一理念貫徹落實到行動中，科學合理分配資源的利用率。

2.3 充分實現自動化

目前，城市集中供暖管網自動化系統普遍采用自動化控制，可以大大降低工人的工作量，根據科學的配置通過感受室外溫度自行調整室內溫度，采用中央加熱設備提高設備運行的可靠性、減少故障發生率進而提高供暖質量。供暖自動化系統集中性是節約資源和保護環境的又一重要舉措，也適應了城市現代化建設發展的趨勢和潮流。

3 供熱管網中集中供熱自動化系統構成

集中供熱自動化系統主要分為三大部分，分別是：熱源、管網與中繼泵站、熱力子站。在具體的系統運行過程中，上述三個部分相互協作，實現了完整聯動體系的構建，并以此為基礎帶動三個控制系統的完善，分別是：調度中心、通信網絡平臺、熱力子站。其調度中心與熱力子站通過網絡平臺相互溝通連接。

3.1 熱力站的自動化

熱力站自動化系統構建的目的為了充分滿足各個子站的熱量需求，并根據所需進行及時、合理調配。具體內容如下：3.1.1換熱站自控系統

作為熱網自控的核心子系統，換熱站自控系統主要由PLC控制器，溫度、壓力及流量傳感器，自動調節閥，循環及補水泵變頻器等設備組成。其控制回路分為：①一次網流量控制回路；②二次網循環控制回路和定壓回路。該系統運行時，能通過對一次回水調節閥的控制，確保一次網流量控制回路的合理運行。借由二次網中循環泵和補水泵轉速實現對二次網流量的調控。網絡調度中心根據熱網平衡原則，對換熱站下達控制指令，換熱站的PLC系統根據站內實際情況對二次網中循環泵和補水泵轉速進行調控。

3.1.2 首站自控系統

首站緊鄰熱電廠，用其輸送的熱蒸汽加熱一次循環水。該系統在運行過程中能將熱源中的熱蒸汽、熱水重復傳輸到熱網中去，由此實現熱源的循環使用。首站自控系統的構建需要從以下幾個方面進行把握，分別是：①安全性；②對供熱管網負荷及流量的調控。

3.1.3 冷熱水換熱站自控體系

該系統的構建能為居民提供采暖、熱水供應、空調制冷等實際需求服務。一般而言，該系統能在最大程度上滿足居民的日常供暖需求，并能達到節能環保的效果。

3.1.4 泵站自動化系統

泵站自動化系統主要分為兩大類：加壓泵站以及混水泵站。加壓泵站是通過加壓作業操作，對熱管網中的水力狀況進行調控，從而保障供熱作業的穩步開展。而設置在熱源處的混水泵站則能在熱媒的水力與熱力狀況出現異常后對整個供熱管網熱媒提供循環動力。加壓泵站的設置能避免因供熱管線過長而導致的供熱管線內壓力過大造成的管道泄漏?；焖谜灸苈摻Y獨立運行的一、二次管網，使其統一調配、聯動運行。

3.2 鍋爐房自動系統

為提升鍋爐房自動化水平，需建立及完善鍋爐集散調控體系。作為一種新型的集中自控系統，DCS分散控制系統能將鍋爐的控制工作分散到多臺計算機上，并使用雙重化等冗余措施，以達到運行系統的安全運行。DCS系統功能如下：①系統連接現場傳感器進行現場數據的采集；②根據所采集數據的分析結果下達控制指令，使其所關聯的現場執行設備進行工作，實現自動控制調節的功能；③接收鍋爐控制系統的控制調度指令，將所的采集數據通過通訊網絡與監控中心的操作系統連接傳輸，實現對整個鍋爐系統的優化管控，實現實時監測、智能調節等功能。

4 供熱管網中集中供熱自動化系統的應用相關技術

4.1 變頻技術

變頻技術的應用，能增強供熱自動化系統穩定性、可靠性，并降低成本。由變頻器結合計算機的控制管理模式是建立在原有模式的基礎上，繼續使用原有監控儀表，通過專業通訊線路將其與專門的控制計算機相連。該技術的推廣運用，能使供熱管理更加簡便，并能保障邏輯功能保護的實現。此外，可通過構建數據收集與控制模塊，對整個供熱管網進行實時監測，并針對異常數據總結出故障的類型。

4.2 分時段控制技術

隨著熱能計量收費制度的逐漸普及完善，集中供熱系統必須具備分時供熱、精準計量的功能。在供熱系統建設過程中需加強對分戶、分段、分時控制作業的開展。通過對分時段控制技術與計算機監控系統的構建，提高對供暖區域劃分、調節溫度變化參數等數據的收集，促進供熱效率、節能環保等各項指標的提升。

4.3 自動調節技術

集中供熱自動調節技術分為一次網和二次網的運行調節。在保證熱力站和熱用戶用熱量的前提下，對一次網的供水溫度和流量進行控制。通過對二次網的循環水泵的變頻調節，可減少管網的水力失調對熱力失調的影響，在滿足供熱要求的同時，達到良好的節能效果。例如：通過測量熱力站二次網供回水溫度，確定電動閥的開關量；調節循環水泵的轉速使得外網總流量達到設定值等方法。

4.4 自動化智能設備應用

加強對自動化智能設備的合理化運用，以此為基礎構建集中供熱系統的智能化、自動化和功能化平臺，實現對城市集中供熱系統的完善。最常用的設備有：自動調節閥，智能、補水、調節及加壓水泵等，由此促進傳統城市集中供熱系統的改造，實現定量化的熱源供應以及區別化的熱媒調節。

5 結束語

總之，隨著經濟建設的推進、科技領域發展日新月異，人們對生活質量的需求和生活基本因素的保障也不斷提高?，F在越來越多的人都將目光聚集在供熱系統的基本配置和資源合理利用問題上，將自動化系統引入到供熱管網中，能夠進一步實現節能降耗，低碳環保，值得進一步推廣應用。