智慧供熱技術在大型供熱管網中的應用分析

馬建強

（甘肅一安建設科技集團有限公司，甘肅 蘭州730060）

在技術飛速發展和進步的當下社會，智慧供熱也引發了人們密切關注。特別是借助互聯網、大數據等先進技術，提高大型供熱管網治理能力，將智慧供熱技術應用到大型供熱管網當中，在實現熱網運行狀態有效監測管理的同時，也能以人們需求為中心，切實做好消費側熱負荷預測工作，甚至可以根據生產計劃進行科學調整，在提高熱網系統熱效率的基礎上，取得節能降耗、線路優化、故障預警等效果[1]。鑒于此，對智慧供熱技術在大型供熱管網中的應用展開研究與分析。

1 智慧供熱系統主要技術分析

智慧供熱，即通過科學信息技術對供熱管網運行產生數據信息進行有效收集和處理，并在最優算法支持下，得到供熱管網各個節點的實際熱量需求，然后結合得到水力工況數據，通過智慧化調節對供熱線路進行優化，在真正做到按需供熱的基礎上，有效實現節能降耗目標。在這過程中，考慮到智慧供熱系統算法能力較為強大，實際運用時可以將熱源生產能力和熱用戶實際供熱需求有效結合起來，并在進行統一收集和處理以后，制定更加科學合理供熱決策，在促進用戶熱負荷均衡化配置的同時，供熱管網智能、透明運行效果也會更加理想[2]。

2 智慧供熱技術在大型供熱管網中的應用

2.1 熱源環節

在熱源環節使用智慧供熱技術，不僅可以對管網供熱實施智慧化管控，還能保證熱源輸出時刻保持平衡狀態。然而要達到這一應用效果，就要在熱源機組和管網出口設置溫度、流量等的傳感器，開展實際工作時進出水口流量、溫度等參數也能直觀準確地顯示出來，并且通過設置傳感器，將采集到的參數信息，有效傳送至供熱調度監控中心，實現各類參數信息實時監控目的[3]。此外，在對智慧供熱技術進行應用的過程中，對負荷和天氣變化監測內容也要加以關注，并貫徹經濟性運行原則，對比分析需求量和供熱量，然后根據繪制出的趨勢曲線變化情況，對鍋爐負荷變化進行科學預測。

2.2 換熱站

在大型供熱管網中，換熱站是重要的混水直供系統，將智慧供熱技術運用到其中，就會在站房安裝智能調節閥、混水機組等設施設備，確保運行狀況符合實際目標要求[3，4]。與此同時，整個運行過程中，依托智慧供熱技術，還能夠實現管網故障有效檢測和預警，為促使這一功能得到充分發揮，實際應用中就可以將智慧供熱技術與地理信息系統緊密聯系起來，既能夠促進一次、二次管網、閥門等設施部件的檢測工作更好展開，又能夠及時發現和預警運行過程存在的問題，以避免對換熱站正常作業帶來不利影響。除此之外，智慧供熱技術應用過程中，還可以根據天氣、負荷等方面發生的變化，對管網運行線路進行協調優化，在選擇最佳運行方案的同時，供熱經濟性和合理性也能得到有力保障。

2.3 分布區域

在小區域的熱力入口處安裝智能控制器對供熱數據進行實時監測，同時安裝智能調節閥以有效、便捷地對熱力參數進行控制，最終取得各區域遠程動態溫控調節效果，且涉及的供熱運行成本也會明顯降低[4]。同時，在供熱管網布局科學合理情況下，也能防止前端、末端出現冷熱不均勻、差異大的問題，并依托多功能智能控制器，聯系室外實際溫度進行遠程自動編程和PID運算，最后根據所得結果，將運行指令直接發送到控制器，進而取得熱網自動控制理想效果[5]。

2.4 熱用戶

將智慧供熱技術運用到熱用戶環節中，能夠對用戶室溫和用戶調節閥相關數據進行實時獲取和收集，并將這些數據信息及時傳送到供熱調度監控中心，中心接收到這些信息以后，能在對比分析中有效把握差異，進而為后續開展熱網運行參數智能化調節控制工作提供數據支持，在防止能源浪費情況發生的同時，供熱有效性也能得到可靠保障，而用戶對供熱的實際需求也能得到切實滿足。

3 智慧供熱技術未來發展展望

智慧供熱技術應用在大型供熱管網中，可以取得顯著經濟效益和節能效果，這里以2019年和2020年兩個采暖季為例，對兩者之間供熱能耗數據進行對比分析，發現即便是在疫情特殊條件下，2020年單位面積耗熱量與2019年相比也處于下降狀態，并且將節約熱能轉化為實際費用，經濟效益十分明顯，詳見表1。但是面向未來的發展，還需要從以下幾方面做出努力：（1）生產服務深度融合，在未來要通過智慧供熱監控平臺，對生產、服務系統業務特點和數據信息進行有效運用，并在此基礎上促進系統之間的數據共享，在提高各項業務交互效率的同時，生產、經營、客服OA等辦公平臺也能有效建立，并對其采用扁平化運行管理模式，不僅可以為管網均衡供熱提供數據分析支撐和科學依據，還能顯著提高供熱管網運行管理水平[5]。（2）強化二網平衡管控，相較于一次網管控，二次網在一些關鍵節點方面，容易出現數據缺失問題，這就對供熱管網進行精準供熱帶來極大影響，為妥善解決這一問題，就要對樓棟熱力入口進行信息化改造，在供回水管道上安裝無線溫度壓力傳感器的同時，對實時采集的數據信息進行異常情況分析、故障快速診斷和水力平衡狀況把握，切實保證二次網水力、熱力時刻處于平衡狀態。（3）室溫供熱調節，要想取得精準供熱效果，除了要保障用戶室溫以外，還要根據實際需求進行供熱，實踐中僅仰賴氣候補償曲線發揮作用是無法實現的，還要圍繞用戶供熱需求，對調控方式進行優化完善，防止欠供、超供等情況發生，并在逐步實現一個支線、全網投入自動室溫調節的過程中，使按需供熱、經濟供熱真正成為現實[5，6]。

表1 2019、2020采暖季供熱能耗對比

4 結語

本文對智慧供熱技術在大型供熱管網中的應用進行了分析，隨著社會經濟和城鎮現代化水平不斷提升，城市集中供熱規模也日漸擴大，并對城市供熱管網運行提出更高要求，尤其是在管線優化、節能運行、經濟供熱等方面，僅仰賴原有工作模式發揮作用，已經無法滿足當前發展需求，而將智慧供熱技術應用到大型供熱管網當中，就可以充分利用現代科學技術優勢，使供熱均衡調節、數據信息采集、故障預警分析等成為可能，甚至還可以依托智慧供熱技術，將大型供熱管網中的每個環節有效聯系起來，在實施精細化管控的基礎上，更好地滿足用戶實際供熱需求。