隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市集中供熱已取代獨立燃煤鍋爐供熱，為城市環(huán)境保護做出很大貢獻，同時減少了能源浪費。

現(xiàn)階段供熱系統(tǒng)科學(xué)運行、合理調(diào)節(jié)、自動平衡工況有待完善，實際生產(chǎn)運行中能源利用率較低，耗能偏高，節(jié)能效果較有限。

如能夠從鍋爐設(shè)備、管網(wǎng)系統(tǒng)、風(fēng)機水泵的節(jié)能應(yīng)用、整體調(diào)節(jié)綜合考慮整個系統(tǒng)，對供熱系統(tǒng)的三個主要環(huán)節(jié)提供信息化管理平臺，以期實現(xiàn)對熱源控制一體化，管網(wǎng)智能化、和終端用戶信息化，對于整個供熱系統(tǒng)的管理、節(jié)能有非常大的實際意義，它可以提高供熱系統(tǒng)綜合運行效率、有效降低供熱系統(tǒng)用能（包括用電）的能耗。

一、集中供熱熱網(wǎng)的電氣自動控制系統(tǒng)

城市集中供熱一般組成為：熱源（熱電供熱機組或供熱鍋爐），一次管網(wǎng)，換熱站（換熱站的設(shè)備一般為循環(huán)泵、補水泵、補水箱、換熱器等），二次網(wǎng)，熱用戶等。

目前，城市集中供熱系統(tǒng)發(fā)展很迅速，有的城市的換熱站數(shù)量很多，要實現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)的電氣自動控制，一是在各換熱站安裝自動控制設(shè)備（加裝有遠(yuǎn)程控制程序）；

二是設(shè)立供熱系統(tǒng)自動控制控總站，匯總和分析遠(yuǎn)端傳輸上來的數(shù)據(jù)，根據(jù)實際情況發(fā)出正確的指令。

集中供熱的電氣自動控制系統(tǒng)必須具備以下功能：自動控制和調(diào)度供熱負(fù)荷，實時報告供熱系統(tǒng)的運行參數(shù)，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和保存，系統(tǒng)故障時能進行報警提示，提醒運行人員對故障進行及時處理。

二、熱網(wǎng)電氣自動控制系統(tǒng)的運行

（一）主要控制設(shè)備

集中供熱系統(tǒng)在運行過程中，需要調(diào)節(jié)的熱力參數(shù)主要是溫度、一次網(wǎng)的流量、二次網(wǎng)的循環(huán)流量和管道內(nèi)壓等，控制這些熱力參數(shù)的電氣自動控制設(shè)備主要有：

①中央數(shù)據(jù)處理器。中央數(shù)據(jù)處理器的操作系統(tǒng)可以實時處理信息，應(yīng)具有Internet接口，也可進行無線通信，也應(yīng)具有USB接口，數(shù)據(jù)信號可以通過多通道輸入及輸出。

②電動調(diào)節(jié)閥。電動調(diào)節(jié)閥遵循標(biāo)準(zhǔn)信號動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)壓力波動對它的影響很小，調(diào)節(jié)過程更穩(wěn)定、更節(jié)能。

③變頻器。變頻器用來改變泵類的轉(zhuǎn)矩，具有可以自由連接的輸入輸出端口，能切換電機數(shù)據(jù)和命令數(shù)據(jù)，變頻器具有過壓/欠壓保護、接地故障保護、短路保護及電動機保護等功能。

④現(xiàn)場控制器。在有些情況下，為減輕中央數(shù)據(jù)處理器的工作量，每個換熱站應(yīng)設(shè)有現(xiàn)場控制器，實時采集和分析運行參數(shù)，如電流、泵的工作狀態(tài)、回水/出水溫度、水位/水壓等?，F(xiàn)場控制器接收和記錄換熱站傳來的運行參數(shù)，包括溫度、壓力等。現(xiàn)場控制器分析采集參數(shù)后，記錄參數(shù)并根據(jù)上位機下發(fā)的程序發(fā)出一些控制指令。

（二）供熱系統(tǒng)的電氣自動控制過程

1、熱源

熱源自動化控制是通過在熱源鍋爐本體氣胞、爐膛內(nèi)壁、頂部、在進出水管道、除塵器、省煤器以及在鍋爐水處理系統(tǒng)補水及循環(huán)水管道等處安裝使用壓力、溫度和流量傳感器，經(jīng)過信號電纜傳輸、電氣自動化控制柜控制，能夠在微機觀測屏上讀取鍋爐運行時各項生產(chǎn)參數(shù)，根據(jù)外界環(huán)境溫度和負(fù)荷的變化，人為地調(diào)整鍋爐運行工況，以達到熱量的供需平衡。

如對自動化控制升級用以微控制技術(shù)為核心的智能化控制不單可以利用鍋爐運行的各項參數(shù)，而且還能夠與原控制系統(tǒng)共同動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)運行狀態(tài)，完成系統(tǒng)的供熱控制，最大限度地提高系統(tǒng)的運行效率，有效降低系統(tǒng)能源的消耗；自動化控制提供直觀、快速的控制監(jiān)控體系，能有效降低故障次數(shù)；自動控制監(jiān)控體系和局部不聯(lián)網(wǎng)比較，自動化系統(tǒng)與設(shè)備之間有很大的靈活度，能夠根據(jù)生產(chǎn)運行工況隨時做出調(diào)整。

對于熱源設(shè)備（如風(fēng)機及水泵）采用變頻調(diào)速控制是自動化控制一部分，它是通過改變電源工作頻率，降低拖動電機的轉(zhuǎn)速，減少設(shè)備輸出功率，達到輸出功率與運行負(fù)荷的最佳匹配，從而達到節(jié)能的目的。

2、供熱管網(wǎng)

供熱運行過程中通過各種不同的系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)方式，可不同程度地滿足并適應(yīng)用戶負(fù)荷變化的需求。比如供水溫度分區(qū)域可調(diào)的供熱方式，可裝設(shè)流量控制裝置（流量控制器、差壓控制器、二次網(wǎng)系統(tǒng)平衡閥），針對不同用戶的用熱特性不同，供給不同參數(shù)的熱值，避免統(tǒng)一參數(shù)供熱時造成的局部過熱或者不足，節(jié)約能源而且提高供熱效果。

保證供熱管網(wǎng)“小流量、大溫差”運行，能夠降低運行能耗；室內(nèi)系統(tǒng)“大流量、小溫差”運行，可以減小局部過熱損失。再比如供熱管網(wǎng)分布式變頻泵調(diào)節(jié)方式，對管網(wǎng)循環(huán)泵配置變頻器，實現(xiàn)變流量運行，節(jié)電明顯，熱負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，可以使熱源平穩(wěn)經(jīng)濟運行。再比如利用電極鍋爐作為供熱系統(tǒng)的備用熱源，利用峰谷之間的價格差實現(xiàn)節(jié)能等等。

再比如管網(wǎng)質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)并用；以流量調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)，在初調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度發(fā)布的室外溫度修正值，所對應(yīng)的二次網(wǎng)回水溫度進行細(xì)調(diào)節(jié)，進行質(zhì)、量并調(diào)，如果將傳統(tǒng)的管網(wǎng)升級成智能化管網(wǎng)后，也就是說通過對智能化控制器結(jié)合管網(wǎng)現(xiàn)場自動化控制器的運用，就可以由熱需求調(diào)節(jié)熱供給，實現(xiàn)分區(qū)域、分時段根據(jù)環(huán)境溫度為用戶供熱，能很好的避免能源浪費。

通過系統(tǒng)上位機進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，一方面隨時了解設(shè)備運行情況，另一方面，也利于設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷和維護。有故障問題可以做到及時解決。

3、熱用戶

供熱系統(tǒng)自動化控制的最主要作用就是對熱網(wǎng)進行實時監(jiān)控，對運行參數(shù)進行采集、存儲、分析并按照設(shè)定的操作模式自動運行，自動選擇最佳的運行方式保證供熱系統(tǒng)水力工況平衡，保持供熱質(zhì)量、節(jié)約能源；對熱用戶室內(nèi)溫度計量和散熱器閥門開關(guān)調(diào)節(jié)通過安裝使用終端用戶溫控器實現(xiàn)，信息化數(shù)據(jù)傳輸起到很重要的作用，終端用戶溫控器配合終端用戶熱能分析軟件，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確了解能量消耗和管網(wǎng)平衡狀況。

假如熱用戶對供熱溫度指標(biāo)存有疑義，由即時終端用戶溫控器的溫度數(shù)據(jù)可以解釋，并且能夠生成供熱指標(biāo)參數(shù)表。利用溫控器設(shè)置必要的安全界限，一旦實際溫度偏離合理范圍，系統(tǒng)會自動報警，最大限度地減少設(shè)備事故的發(fā)生。

另外，供熱系統(tǒng)大量失水使熱量丟失，影響供熱能力及效果導(dǎo)致供熱生產(chǎn)成本增加，要解決這問題，須在熱源廠（及管網(wǎng)）水處理補水流程中加入自動控制環(huán)節(jié)，通過在熱源廠水處理系統(tǒng)安裝水質(zhì)電離控制柜系統(tǒng)（或者對軟水箱加入一定比例固態(tài)藥），經(jīng)過電離水質(zhì)中正負(fù)極微粒，使流入二次網(wǎng)用戶的軟水不能為用戶使用，能有效解決二次網(wǎng)失水的問題，保證供熱質(zhì)量減小能源損失。

（三）自動控制軟件

自動控制軟件控制著全網(wǎng)的平衡，控制軟件從熱網(wǎng)中獲取運行參數(shù)，這些數(shù)據(jù)包括二次網(wǎng)循環(huán)水溫度、電動閥門反饋值等參數(shù)。

電氣自動控制軟件讀入各數(shù)據(jù)后，通過調(diào)節(jié)公式計算出二次網(wǎng)循環(huán)水的期望溫度和各電動閥的調(diào)節(jié)量，然后通過通信線路對各調(diào)節(jié)閥進行控制，通過控制電動閥門的動作，來均勻調(diào)節(jié)熱網(wǎng)的各類運行參數(shù)，達到均勻供熱的目的。

電氣自動控制軟件應(yīng)該具有遠(yuǎn)程操控功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程啟、停設(shè)備操作；還可以對換熱站實時監(jiān)視和報警和記錄運行數(shù)據(jù)、分析用熱量，自動生成數(shù)據(jù)報表。

另外，軟件能保護數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)有登錄權(quán)限，建有防病毒侵入的網(wǎng)絡(luò)防火墻。

綜上所述伴隨著節(jié)能環(huán)保理念的不斷深入以及科技水平的不斷提升，將電氣自動化控制技術(shù)引入到集中供熱系統(tǒng)中，能夠顯著降低能源消耗，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性，真正達到按需供熱。

摘自：中國供熱