城市供熱系統(tǒng)智能化控制分析

王貴方

（長(zhǎng)治市惠城熱力有限公司 山西長(zhǎng)治 046000）

隨著城市人口的不斷增加，對(duì)于城市化建設(shè)的要求也越來越高。在我國(guó)的部分地區(qū)，由于冬季天氣寒冷，需要進(jìn)行大面積集中供熱，城市供熱系統(tǒng)成為了城市化建設(shè)中必不可少的一個(gè)重要部分。節(jié)能減排是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的基本理念，對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。尤其是在新時(shí)期城市化進(jìn)程當(dāng)中，只有保障供熱系統(tǒng)的節(jié)能性，才能夠促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。城市供熱系統(tǒng)對(duì)于能源的需求量比較大，如果在此系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴(yán)重的資源能源浪費(fèi)現(xiàn)象，會(huì)使本就匱乏的資源及能源更加緊張，不利于人民生活水平的提升和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，必須不斷探索城市集中供熱技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)熱源質(zhì)量提升的同時(shí)，提高能源利用率、減少環(huán)境污染，為人們的生活環(huán)境提供保障。

1 城市供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 城市供熱系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)

城市供熱系統(tǒng)的主要組成部分可分為供熱源、供熱管網(wǎng)、用熱戶等。從整體上看，城市供熱系統(tǒng)是一個(gè)規(guī)模龐大、循環(huán)封閉、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及千家萬(wàn)戶，關(guān)系到城鎮(zhèn)化建設(shè)，影響著城市管理效能及節(jié)能、環(huán)保等工作開展。城市供熱系統(tǒng)正在由單一熱源向多種熱源轉(zhuǎn)變，供熱設(shè)備、節(jié)點(diǎn)和用戶越來越多。因此，城市供熱系統(tǒng)的管理控制也存在效率不高等問題。隨著城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的不斷加快和大氣污染防治力度的不斷加大，提高城市供熱系統(tǒng)的熱源利用效率成為必須解決的問題，在這種形勢(shì)下，加強(qiáng)城市供熱系統(tǒng)的智能化控制成為必然要求。

1.2 城市供熱系統(tǒng)智能化控制現(xiàn)狀

1.2.1 調(diào)節(jié)供熱管網(wǎng)，優(yōu)化熱能分配

供熱管網(wǎng)是城市供熱過程中必不可少的一部分。由于管網(wǎng)距離不等、熱能輸配范圍不科學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，很多熱能被無(wú)效的消耗掉，加大了供熱企業(yè)的能源消耗量。基于此，供熱企業(yè)通過安裝智能化入口調(diào)節(jié)裝置、調(diào)整輻射范圍，保障水力平衡。從工作原理上分析，智能化控制旨在提高熱量的供求均衡分布，減少供熱不均，來降低熱量的不當(dāng)浪費(fèi)，以此來達(dá)到提高熱能利用效率的目標(biāo)。供熱公司安裝智能控制系統(tǒng)以后，在一定的周期內(nèi)，保持熱源和各換熱點(diǎn)之間熱量的相對(duì)平衡狀態(tài)，這是城市供熱系統(tǒng)智能化裝置的應(yīng)用基礎(chǔ)。在實(shí)際供熱過程中，熱源和各換熱站之間的供熱往往并不平衡。基于這種不足，一些供熱公司又通過安裝自動(dòng)化調(diào)節(jié)裝置，運(yùn)用無(wú)人值守模式，來進(jìn)一步加強(qiáng)熱源和各換熱站之間的供熱平衡，以保持供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行，達(dá)到提高能源利用效率的目標(biāo)。

1.2.2 調(diào)節(jié)供熱時(shí)數(shù)，自動(dòng)升降溫度

很多客戶反映，供熱溫度過高，超出用戶的用熱需求。根據(jù)這一現(xiàn)象，供熱企業(yè)在供熱系統(tǒng)中加裝智能調(diào)節(jié)裝置，主要是對(duì)供暖時(shí)數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。當(dāng)室外溫度達(dá)到一定溫度時(shí)自動(dòng)停止供暖，當(dāng)室外溫度低于一定溫度時(shí)自動(dòng)恢復(fù)供暖。這種利用智能化裝置進(jìn)行自動(dòng)間歇調(diào)節(jié)供暖的方式，有效降低了工作能耗。同時(shí)，在智能化控制供暖時(shí)間上，還有一種階段式調(diào)整供暖溫度的方式，將供暖溫度劃分為幾個(gè)等次，按照白天、夜間、低溫天氣等劃定供熱溫度。在溫度高的時(shí)間段，如白天，需采用較低的恒定供熱溫度。在溫度溫度較低的時(shí)間段，如夜間，則采取較低的恒定供熱溫度。這種方式可以兼顧用戶滿意度和供熱企業(yè)能耗降低，達(dá)到雙贏的效果。

2 城市供熱系統(tǒng)智能化控制中存在的問題

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)偏差較大

智能化控制系統(tǒng)需要保證供水溫度和流量處于合理的范圍內(nèi)，并能及時(shí)作出調(diào)整。隨著室外溫度的變化確保溫度的合理性。當(dāng)前，智能化控制系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備的制造、安裝及維護(hù)技術(shù)水平還不高。缺乏對(duì)供熱系統(tǒng)智能化控制力度，水力系統(tǒng)處于頻繁的擾動(dòng)狀態(tài)，閥門等控制設(shè)備損壞率較高。同時(shí)，智能化控制需要準(zhǔn)確掌握熱量數(shù)據(jù)，但在實(shí)際工作中，由于介質(zhì)傳輸?shù)难舆t性和房間的熱慣性等因素影響，房間的熱量與理論熱量數(shù)據(jù)存在較大差距，也增加了智能化控制的難度。

2.2 供熱企業(yè)相關(guān)人員能力偏弱

很多供熱企業(yè)在人力資源管理上的重視程度不夠，水平欠高，不重視引進(jìn)高學(xué)歷、高技能的專業(yè)人員。特別是在供熱一線的操作人員并不是專業(yè)技術(shù)人員，學(xué)歷偏低，技術(shù)水平也較低，缺乏對(duì)智能化設(shè)備操作所需要的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，整體技能不高。在值班值守中，不能有效提高對(duì)水溫調(diào)節(jié)、補(bǔ)水作業(yè)、故障排除等工作的效率，給智能化供熱系統(tǒng)的應(yīng)用和控制帶來了不利影響。

2.3 調(diào)度管理效率偏低

雖然，大多數(shù)供熱企業(yè)都建立了信息系統(tǒng)，但是，信息系統(tǒng)的使用率不高，很多微機(jī)也停留在辦公、傳輸數(shù)據(jù)等較低的層次上，對(duì)供熱數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析功能并沒有得到有效開發(fā)和應(yīng)用。在這種情況下，企業(yè)管理不能運(yùn)用調(diào)度管理系統(tǒng)全面提高熱源利用效率和用熱戶滿意度，企業(yè)的智能化控制存在導(dǎo)向不明、效率不高的弊端。

3 城市供熱系統(tǒng)智能控制的對(duì)策

3.1 建立控制模型

在對(duì)二次供熱溫度和室外溫度進(jìn)行詳細(xì)測(cè)算的基礎(chǔ)上，建立動(dòng)態(tài)控制模型，設(shè)置供熱溫度與室外溫度對(duì)應(yīng)曲線，隨著季節(jié)的變化，結(jié)合地方的氣候特征，對(duì)供熱實(shí)行分階段的智能化調(diào)節(jié)，以減少水力工況的頻繁擾動(dòng)狀態(tài)，降低智能化控制的復(fù)雜性，提高供熱實(shí)效。

3.2 加強(qiáng)自動(dòng)化應(yīng)用

加大對(duì)供熱操作人員的技術(shù)培訓(xùn)力度，引進(jìn)具有較高學(xué)歷和經(jīng)驗(yàn)豐富的智能化設(shè)備應(yīng)用人員，通過培訓(xùn)和引進(jìn)相關(guān)人員，提高供熱隊(duì)伍的智能化應(yīng)用水平。在此基礎(chǔ)上，加快對(duì)換熱站的自動(dòng)化改造進(jìn)程，增加自動(dòng)化控制設(shè)備的使用率。通過設(shè)置科學(xué)的參數(shù)，運(yùn)用自動(dòng)化設(shè)備控制水溫、進(jìn)行補(bǔ)水作業(yè)、排查設(shè)備故障，提高供熱系統(tǒng)的精確性。同時(shí)，也能減少供熱站對(duì)員工技術(shù)的依賴性，減輕員工隊(duì)伍勞動(dòng)強(qiáng)度，杜絕安全事故。

3.3 加強(qiáng)供熱系統(tǒng)的檢測(cè)

加強(qiáng)供熱系統(tǒng)的檢測(cè)是提高城市供熱系統(tǒng)中供熱質(zhì)量的重要措施，加強(qiáng)供熱系統(tǒng)的監(jiān)控及檢測(cè)可以規(guī)范工作人員的行為，提高工作效率，保障供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率。工作人員可以對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范記錄，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障工作人員就可以迅速找出故障發(fā)生的原因，降低供熱損失，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。相關(guān)技術(shù)分析人員還可以對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，進(jìn)而總結(jié)出當(dāng)前系統(tǒng)中存在的問題以及實(shí)際供熱效率，方便供熱企業(yè)采取適當(dāng)方式提高自身的能力，降低系統(tǒng)的能源損耗。我國(guó)供熱企業(yè)還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于工作人員的監(jiān)督和管理，使其可以認(rèn)真執(zhí)行檢測(cè)任務(wù)，忠于自己的本職工作，避免出現(xiàn)由于工作人員的疏忽導(dǎo)致的供熱系統(tǒng)出現(xiàn)問題。供熱系統(tǒng)的檢測(cè)是城市供熱系統(tǒng)智能控制正常運(yùn)行的重要保障行為，因此相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)重視供熱系統(tǒng)的檢測(cè)，這樣才能有效降低企業(yè)的供熱成本，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

城市供熱系統(tǒng)的智能化應(yīng)用能夠更加精準(zhǔn)地把握供熱情況，及時(shí)高效地調(diào)整供熱方案，達(dá)到供熱平衡，提高熱源的利用效率。同時(shí)，還能夠有效提高供熱系統(tǒng)的故障排除能力，防范安全風(fēng)險(xiǎn)，提高管理效率，必將為節(jié)能型社會(huì)、環(huán)境友好型社會(huì)提供更加有力的支持。