電氣自動化在供熱節能技術中的應用

張鐘勝 高云

【摘 要】目前人們冬季進行取暖的主要方式仍然是集中供暖，集中供暖過程中對于燃料和電及水等能源的消耗十分巨大，為了推動供熱事業的蓬勃發展，提高供熱質量和效率，就必須不斷提高相關技術水平。尤其是在當前社會，節能減排已成為社會發展的主流趨勢，因此供熱行業也在積極響應這一號召，在供熱過程中不斷加大對節能技術的研究和應用，而電氣自動化在供熱節能技術中的有效運用，不僅能減輕供熱行業中工作人員的工作量和工作壓力，實現供熱系統的自主控制和調節，還能大大提高供熱效率及供熱質量，從而有效滿足供熱用戶的采暖需求，同時減少供熱成本，提高經濟效益。

【關鍵詞】電氣自動化；供熱節能技術；應用

1開展供熱節能的必要性

我們國家疆域遼闊，各個地方氣候類型是不一樣的，冬季東北地區、華北地區以西北地區溫度較低，給當地居民的生活帶來了諸多不便之處，在此形勢下采取集中供暖工作就顯得非常重要。但現階段集中供暖對能源的消耗是巨大的。最近幾年，隨需要集中供暖面積的逐漸擴大，長江以南的湖南、江西、浙江等地大眾迫切希望可以享受到政府的集中供暖，這樣一來，對能源的利用效率提出了越來越高的要求。另一方面，由于集中供暖能源消耗所造成的環境問題日益突出，加之大量的排放溫室氣體，使其海平面不斷上升，在很大程度上給諸多海島國家構成了極大的威脅。故而，深入分析供暖技能技術，進一步研究降低環境影響或是熱損失的方法，有利于更好地提升能源利用效率，發揮著至關重要的作用。

2供熱系統能源浪費原因

對于供熱系統能源浪費的原因分析，主要是因為選型不合理導致電能浪費。一些設計人員針對供熱系統能源應用設計，墨守成規的設計方式，加上按照平時工作經驗對其進行設計，對于具體的能源消耗等調查與分析不到位，導致資源浪費現象非常嚴重。其次是技改措施不合理導致資源浪費，一些企業技術人員，其供熱系統在運行期間存在供熱問題，對于問題研究分析不到位，并沒有準確尋找出出現問題的原因，單憑經驗進行問題處理，導致問題處理不及時、不到位，造成能源浪費。加上在管理措施上制定與執行不到位，造成水循環阻力增加，導致供熱系統能源浪費。

3供熱系統應用電氣自動化的優勢

（1）涉及面較廣，相對于其他的技術，電氣自動化可應用于各個領域。該技術可以結合供熱行業的特點針對性地應用，從而實現供熱的自動化，減輕了人力負擔，促使工作人員有更多的時間完成其他工作，有利于提高供熱的效率，并實現自動化控制的目標。可見電氣自動化具有較強的推廣價值。（2）安全性較強，各企業在生產過程中在各處安裝自動化監控裝置，監管人員通過觀察監控視頻，隨時查看供熱設備運轉的情況，及時發現不安全問題。此外，一旦出現故障就會自動提醒，盡快找到故障點，落實相應的措施加以解決，確保產品合格達標，以免重新加工浪費時間。

4電氣自動化在供熱節能技術中的應用

電子自動化技術不斷發展，已經在各行各業的應用中取得了良好的效果。同時，電氣自動化在工業行業也取得了巨大成就，供熱電氣自動化的風險較低，技術應用比較成熟，能夠節省大量的人力勞動，解決供熱企業人員短缺的問題。并且，供熱電氣自動化能夠在較短的時間內對大量數據進行準確分析，簡化人工管理工作。另外，供熱電氣自動化能夠自動控制溫度和熱量，減少資源消耗，實現節能環保。

4.1樓宇分時段供熱調控技術

伴隨人們對供熱質量要求的日益增高，供暖公司推出精細化的服務是一種必然的趨勢。其中，分時段調控系統就是精細化服務的關鍵環節，能夠有效地改善用熱時間段比較集中的樓棟供暖情況。具體來講，熱調控技術的實現是在樓棟中，安裝了分時段自動調節系統，利用該自動調節系統，降低了對不必要能源的耗損，實現了對整個樓棟的調控與管理。一般情況下，樓棟分時的調控系統包括集中控制箱、溫度變送器、監控中心和電磁控制閥門四個組成部分。先在樓棟中安裝電磁調節閥和RS485熱量表調控系統，可以提前設置每棟樓的運行模式，與此同時，用內部的現場控制器完成對熱量信息的收集。一旦發現現場運行數據與預定的數據不符合，系統就會自動調節各項數據，使之與預設的運行數據相一致。利用無線通信技術，可以把控制器獲得的數據上傳至監控中心，完成對供熱用戶和中基站熱網數據的有效監控。

4.2氣候補償供熱技術

氣候補償技術中的主要設備是氣候補償器，通過氣候補償器的應用，從而實現對供熱管網中的供水溫度的氣候補償功能。氣候補償器通常被安裝在熱力中繼站或鍋爐房中，然后供熱用戶就可提前進行對供熱溫度的預設，可根據個人需要對不同時間段設置不同的供熱溫度。如果由于室外溫度變化導致供暖系統中的回水溫度發生變動，此時氣候補償器就會自動開始對供暖系統中的供水溫度進行調節，氣候補償器調節供水溫度的依據就是供熱用戶提前設置好的溫度曲線。另一方面，安裝室內的溫度傳感器能及時發現室內溫度的變化，然后對供水溫度進行調節，完成對于室溫的補償。

4.3分層管控供熱管網

熱量的第三級網絡是安裝于供熱中繼站的PLC，利用房卡及路由器，完成PLC與上一級監控網絡的連接。由于各個監控分站之間是相互獨立的，每一個監控分站的運行不受其他分站的影響，并且，不同的監控分站可以互相訪問。總的來看，供熱調控中心網絡是三級管理網絡結構中的最高層，屬于生產網和管理網雙網接入，各項信息均可查詢。其中，服務器中裝有兩個網卡，一個用于連接數據庫，另一個用于發布操作指令。對供熱調控中心內部的管理屬于一級管理，在每一個單獨的監控分站搜集到的信息，都可通過調控中心閱覽。換言之，供熱管網的有關工作人員能實現對全管網數據的動態監控。通過供熱管網中的每一個監控分站，可以實現對所有信息的搜集。同時，計算機系統的應用實現了信息在監控分站間的有效傳遞，完成了對各項供熱數據的實時處理，并根據用戶的供熱需求，完成對供熱的分配，實現了按需分配。分層管控供熱管網的二級管理核心為供熱調控中心下的監控分站，其中，每一個監控分站都要負責一個固定區域供熱以及中繼站的實際運行。監控分站的功能在于對現場的控制，對現場各項操作的管理和調整。監控分站的這一功能實現了對供熱調控中心的補償，完成了供熱調控中心無法直接調控供熱設施的遺憾。從這個角度來看，監控分站發揮著至關重要的作用。由于供熱調控中心需要通過監控站的轉發，才能夠實現對熱量數值的分配，進而到達供熱中繼站。監控網站基于原有的網絡基礎，加強了網絡交換中心、熱力站、供熱調度中心以及監控中心的及時通訊聯絡，保障了整個系統的完整性。另外，無線通訊技術的應用，實現了對用戶溫度參數的遠程采集，這為用戶提供了大大的便利。監控站的強大管理功能也實現了對采集數據的存儲、分析和管理，自動根據采集的數據信息繪制溫度曲線，自動生成水壓圖以及管網圖，自動制作報表，另外，還具有一定的預警功能，能夠實現對管理權限的合理分配。

5結語

電氣自動化相關技術及設備在供熱系統中應用，不僅能保證熱能的有效利用，提高相關能源的有效利用率，減少能源的浪費現象，同時也能大幅減少供熱的成本費用，使供熱效率大幅提高，減少需要的工作人員人數，提高工作效率。

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（作者單位：寶武集團八一鋼鐵公司軋鋼廠 棒線分廠）