有關熱網換熱站供熱運行節能措施探討

孫琳 港華通瑞（即墨）能源發展有限公司

與發達國家不同，我國的供熱系統是建立短而基礎弱。第一個五年計劃由于我國學術界的不懈努力和國家政策的支持，為中國供熱系統的發展奠定了基礎。

由于開發時間短，現在能源使用效率低下，換熱站的能源消耗太高，熱量大大減少。為響應全國節能呼吁，有必要相應調整目前的能耗，以促進換熱站的運行。

一、換熱站節能控制中急需解決的問題

1.控制換熱站模式。本身熱力系統是一個熱慣性大型的系統，具有不同的影響，無法精確控制。

2.循環水泵變頻控制。一、二次熱網系統主要設備是水泵，能耗不僅影響能源資源，還影響運營成本。泵流量和揚程加的選擇和配置至關重要。選擇所需的配置，將機電設置為合適的容量，提高工作效率，降低能耗。從設備工作區中選擇錯誤的配置（通常太大）、設備性能太大和設備效率區域的偏離測電耗多。

3.補水定壓方式。熱網提供的補水率可能是輸送失水值。當前二次網補水率存在很大差異，系統補水率不僅是水問題，而且是熱耗問題。

4.熱交換站設置。在許多加熱系統中，用戶用熱需求差別很大。因此，在許多環節，節能空間是巨大的，在很大程度上，缺乏有效、可持續的供熱管網的有效監管是造成熱量的消耗問題的原因。

圖1 控制系統框圖

二、換熱站節能控制系統控制器的設計

1.設計系統結構。換熱站的節能控制系統主要由上位機監控操作站、換熱器現場控制站和智能集中熱分布控制器組成。通過GPRS 和以太網與現場控制站進行通信，允許通過熱交換站進行數據操作和遠程控制。控制系統框架的圖見。該站主要執行遠程操作、熱控制器遠程操作的智能區域、所顯示信息的監控以及與熱中心的通信。車站與本地站點之間的以太網通信允許就熱交換站系統的公共部分進行信息共享，便于站點之間的協調和控制，確保熱網絡的水平衡和熱量平衡，確保熱量均勻分配，確保整個熱網絡安全、節能、平穩運行，并允許通過使用的界面監控和顯示本地站點信息（見圖1）。

2.設計上位機監控操作站。工作站管理系統及監控由行業計算機標準和配置軟件組成。MCGS 軟件和IPC6100 開發配置軟件。由監控、系統管理和操作控制部分組成操作站軟件。操作站監控區域可供所有用戶訪問。然后，當操作管理人員進入這個系統的時候，必須先登錄系統，然后才能獲得該操作權限。操作管理器級別的用戶可以切除和使用“報警”功能，并設置所有重要參數的值。

3.設計熱交換站控制器。（1）設計設備。設計由S7-300 主要換熱站控制器（可編程控制器）PLCI 和觸摸屏組成。壓力、流量變送器、電動控制閥和變頻調速柜設備的信號連接到PLC。（2）設計軟件。下列基本功能由系統軟件設計執行：a.數據的檢測、顯示其功能。實時檢測熱交換站網內溫度、回水溫度、水壓、回水壓力、速度t 和室外溫度。b.通訊數據功能。將數據發送到上位機并接受其的指令。啟用本地工作站和工作站之間的遠程數據通信。c.發出警報是為了實時處理溫度和壓力等異常情況。d.實現控制輸出的算法。為子網供水溫度設置一個固定數值，該數值根據室外實際溫度用計算PID 控制算法輸出控制量計算，然后一次網旁通閥控制。e.循環控制及補水泵。在調節中，控制變頻器循環水泵的轉速，有一定循環水的流量。補水壓力參數是靜態和動態的，在確定變頻水泵恒壓值時，應考慮工業水泵商業效率區的范圍。變頻泵由于設定恒壓，即工頻泵運行期間的壓力值，如果該壓力值不在工頻泵的效率范圍內，工頻泵在運行期間就不能正常工作，甚至可能震蕩或氣蝕發生。因此，恒壓設定值的變頻泵必須在變頻泵高效區揚程對應范圍內，控制系統換熱站由循環水泵8 臺和變頻器4 臺。本設計采用變頻調速技術來調節泵的轉速，可以節約大量的能源。當泵速為80%時，泵的能耗為51.2%；當泵速為75%時，泵的能耗僅為42.2%，因此變頻技術的節能效果非常明顯。最后，熱交換站員工不僅需要根據相關規則和法規執行業務任務，而且還需要提高能效方面的知識。熱交換站必須制定詳細的員工培訓計劃，并定期為各部門不熟悉節能技術的員工組建培訓小組。對于經營者來說，主要目標是培養員工的知識和能效，制定適當的激勵措施，促進員工的積極學習，并通過評估來評估員工的知識。設備操作人員主要接受節能工作培訓，以確保每位員工都具備節能技能，并在考試結束后獲得節能培訓證書。

中國經濟的快速發展給人們的生活帶來了巨大的變化，商業化的給供熱系統帶來了一定的壓力。面對我國供熱系統發展相對較短，熱網換熱站控制方法、循環水泵控制、用水量和調節技術等技術差異依然存在，分析了我國熱網換熱站運行中存在的一些問題。由于缺乏技術和條件，無法精確控制加熱和熱耗，一些熱網換熱站使用差別很大的水泵來增加功耗。這可能導致功耗增加。