供热管网中集中供热自动化系统的应用

2018-02-14焦祥冬

建材与装饰 2018年40期

焦祥冬

（长治市惠城热力有限公司山西长治 046000）

前言

现阶段，我国的城市集中供热作业获得了长足的发展，而其供热规模也在进一步的扩大。事实上，由于北方的冬季极为严寒，故而供热普及率更高。在这样的状况下，为了确保我国供热质量及效益的充分发挥，节约能源，技术人员在实际操作过程中应该加强对供热管网中集中供热自动化系统的构建以及完善，从而实现了集中供热工作量的降低。

1 集中供热自动化系统概述

为了进一步促进城市集中供热自动化系统运行效率及质量的提升，工作人员在实际操作过程中需要确保热力站间的科学连接，并确保一、二次热网系统间具有较强的独立性，避免两大系统中供热介质的混合，保证热介质的稳定运输，规避不必要能耗问题的产生，实现供热工作的高质、高效开展。换热站和操作站之间则通过远程连接，实现实时自动化控制。

2 供热管网中集中供热自动化系统优势分析

2.1 提高供暖质量，便捷服务居民

城市集中供热管网系统可以通过系统自动设置温度，不受外界室温干扰，加热到达系统设定的温度时可以自行停止，充分保证居民室内良好的恒定温度。优化设计后的管网系统运作具有间歇性，可以充分实现节约能源、降低供暖设备运行噪音，加上供暖基地的设备离居民区较远，所以不会对居民的日常休息和生活带来干扰，充分实行了以人为本的观念。

2.2 提高环保行径

城市供热管网系统优化后具有集中性，有效地降低了对环境的污染和实现资源的节约。其中降低环境污染的具体措施可采用烟囱高低有序的设计理念，又因为集中供暖时燃料设备内容量较大，发电率进一步提高，从而充分降低能源的消耗。环保理念深入人心，因此作为建筑的基础设施，施工人员更要将这一理念贯彻落实到行动中，科学合理分配资源的利用率。

2.3 充分实现自动化

目前，城市集中供暖管网自动化系统普遍采用自动化控制，可以大大降低工人的工作量，根据科学的配置通过感受室外温度自行调整室内温度，采用中央加热设备提高设备运行的可靠性、减少故障发生率进而提高供暖质量。供暖自动化系统集中性是节约资源和保护环境的又一重要举措，也适应了城市现代化建设发展的趋势和潮流。

3 供热管网中集中供热自动化系统构成

集中供热自动化系统主要分为三大部分，分别是：热源、管网与中继泵站、热力子站。在具体的系统运行过程中，上述三个部分相互协作，实现了完整联动体系的构建，并以此为基础带动三个控制系统的完善，分别是：调度中心、通信网络平台、热力子站。其调度中心与热力子站通过网络平台相互沟通连接。

3.1 热力站的自动化

热力站自动化系统构建的目的为了充分满足各个子站的热量需求，并根据所需进行及时、合理调配。具体内容如下：3.1.1换热站自控系统

作为热网自控的核心子系统，换热站自控系统主要由PLC控制器，温度、压力及流量传感器，自动调节阀，循环及补水泵变频器等设备组成。其控制回路分为：①一次网流量控制回路；②二次网循环控制回路和定压回路。该系统运行时，能通过对一次回水调节阀的控制，确保一次网流量控制回路的合理运行。借由二次网中循环泵和补水泵转速实现对二次网流量的调控。网络调度中心根据热网平衡原则，对换热站下达控制指令，换热站的PLC系统根据站内实际情况对二次网中循环泵和补水泵转速进行调控。

3.1.2 首站自控系统

首站紧邻热电厂，用其输送的热蒸汽加热一次循环水。该系统在运行过程中能将热源中的热蒸汽、热水重复传输到热网中去，由此实现热源的循环使用。首站自控系统的构建需要从以下几个方面进行把握，分别是：①安全性；②对供热管网负荷及流量的调控。

3.1.3 冷热水换热站自控体系

该系统的构建能为居民提供采暖、热水供应、空调制冷等实际需求服务。一般而言，该系统能在最大程度上满足居民的日常供暖需求，并能达到节能环保的效果。

3.1.4 泵站自动化系统

泵站自动化系统主要分为两大类：加压泵站以及混水泵站。加压泵站是通过加压作业操作，对热管网中的水力状况进行调控，从而保障供热作业的稳步开展。而设置在热源处的混水泵站则能在热媒的水力与热力状况出现异常后对整个供热管网热媒提供循环动力。加压泵站的设置能避免因供热管线过长而导致的供热管线内压力过大造成的管道泄漏。混水泵站能联结独立运行的一、二次管网，使其统一调配、联动运行。

3.2 锅炉房自动系统

为提升锅炉房自动化水平，需建立及完善锅炉集散调控体系。作为一种新型的集中自控系统，DCS分散控制系统能将锅炉的控制工作分散到多台计算机上，并使用双重化等冗余措施，以达到运行系统的安全运行。DCS系统功能如下：①系统连接现场传感器进行现场数据的采集；②根据所采集数据的分析结果下达控制指令，使其所关联的现场执行设备进行工作，实现自动控制调节的功能；③接收锅炉控制系统的控制调度指令，将所的采集数据通过通讯网络与监控中心的操作系统连接传输，实现对整个锅炉系统的优化管控，实现实时监测、智能调节等功能。

4 供热管网中集中供热自动化系统的应用相关技术

4.1 变频技术

变频技术的应用，能增强供热自动化系统稳定性、可靠性，并降低成本。由变频器结合计算机的控制管理模式是建立在原有模式的基础上，继续使用原有监控仪表，通过专业通讯线路将其与专门的控制计算机相连。该技术的推广运用，能使供热管理更加简便，并能保障逻辑功能保护的实现。此外，可通过构建数据收集与控制模块，对整个供热管网进行实时监测，并针对异常数据总结出故障的类型。

4.2 分时段控制技术

随着热能计量收费制度的逐渐普及完善，集中供热系统必须具备分时供热、精准计量的功能。在供热系统建设过程中需加强对分户、分段、分时控制作业的开展。通过对分时段控制技术与计算机监控系统的构建，提高对供暖区域划分、调节温度变化参数等数据的收集，促进供热效率、节能环保等各项指标的提升。

4.3 自动调节技术

集中供热自动调节技术分为一次网和二次网的运行调节。在保证热力站和热用户用热量的前提下，对一次网的供水温度和流量进行控制。通过对二次网的循环水泵的变频调节，可减少管网的水力失调对热力失调的影响，在满足供热要求的同时，达到良好的节能效果。例如：通过测量热力站二次网供回水温度，确定电动阀的开关量；调节循环水泵的转速使得外网总流量达到设定值等方法。