集中供热系统的热网电气自动控制分析

发表时间:2021/6/10   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:季德杰
[导读] 摘要:目前采用集中供热方式是热电联产,即将发电厂运营产生的余热作为热源,利用热网将热厂与用户联系起来,实现二者的热量交换。
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        摘要:目前采用集中供热方式是热电联产,即将发电厂运营产生的余热作为热源,利用热网将热厂与用户联系起来,实现二者的热量交换。这种集中供热方式具有许多优点,节约能源,减少碳排放,节省空间,改善城市环境。集中供热系统良好的实用性使其被广泛应用在一些冬季十分寒冷的地区,尤其是我国的北方地区。并且随着集中供热系统不断改进,热网电气自动控制成为了集中供热系统发展的重要趋势。对集中供热系统的热网实行电气自动控制能有效优化供热服务,为用户提供温度均衡的热量供应,并达到节能减耗效果。因此为了发挥集中供热系统的作用,本文概述了集中供热系统的热网电气自动控制,阐述了集中供热过程中热网电气自动化控制的应用选择,对集中供热系统的热网电气自动控制要点进行了探讨分析。
        关键词:集中供热系统;热网;电气自动控制;应用选择;要点
        目前集中供热系统的热网电气自动控制技术已经相对成熟,应用风险较低,而且这一系统能够很好地解决人工不足的问题。同时具有快速、精确分析庞大数据的能力。此外其还能控制好供暖温度、热量,减少盲目性,在全面保证供热质量的基础上,形成经济运行、减少耗能的效果。如自动化控制系统中的热网系统,能够对用户以及气候温度实行即时的监控,可以根据监控获得的实际数值和其他情况控制供热,不仅提高了供热的服务质量以及用户的满意度,还实现了资源的节约。
        一、集中供热系统的热网电气自动控制概述
        集中供热系统的必备功能包括调整供热负荷以及自动控制供热设备,根据供热报告确定标准的供热运行参数,保存供热数据,预警供热系统产生的电气故障问题,确保维护人员可以在出现电气故障时有效消除故障问题,使供热系统迅速恢复到正常运行的状态。热网电气自动控制系统能够实现对温度的有效控制,使供热系统的温度均衡,减少能耗消耗,也提高了供热部门的服务质量,因此被广为使用。一般的集中供热系统主要是由热源、循环水泵、二次网等构成的,而现如今的集中供热系统中热网站的数量越来越多,急需要实现集中供热系统中的热网电气自动控制。其主要的控制方案是在各热网站建立自动控制设备,在总网站建设自动控制的总站,对各热网传送上来的数据进行分析,并发出相应的指令。在自动控制系统中必须能够及时地将热网的数据信息进行上传,对数据进行及时的保存,当自动控制系统出现故障时,也能及时地发出警报,进行维修。
        二、集中供热过程中热网电气自动化控制的应用选择
        大多数供热企业的热网电气自动化都选择温度控制的方式,而热网供热系统主要针对热量指标进行管理,仅仅采取温度控制的方法会导致温度控制周期较长、供热系统震荡等问题。在这种情况下,供热行业出现了热量控制的方法对热网自动化进行控制。而在供热过程中不同年代、性质、结构的建筑对供热要求不同、热负荷能力也不相同,热量控制方法需要根据建筑热征设置针对性的热量控制标准。热量控制与温度控制相比能够直接反应建筑物的耗热情况,调控供热质量,合理规划供热目标和供热指标,降低供热成本。
        三、集中供热系统的热网电气自动控制要点分析
        1、热网电气自动控制设备分析。集中供热系统的主要工作是调节热网的热力参数,一般集中供热系统中热网的热力参数主要是运行压力、热网流量、温度等等,电气自动控制设备能实现对热网热力参数的有效控制。通常情况下,集中供热系统中热网电气自动控制的主要设备包括变频器、电动阀、传感器等等。中央数据处理器是集中供热系统热网自动控制的主要设备,要实现对热网的自动控制,就必须实现对中央数据处理器的把控。中央数据处理器的主要特征是能及时对数据信息进行处理,并通过自身网络端接口输入、输出数据信号,及时获取热网数据信息。

电动调节阀是集中供热系统中热网的主要电气自动控制设备,具有调节系统的作用。热网、压力对电动调节阀的影响较小,为此在集中供热系统中应用电动调节阀能有效提升热网的稳定性。变频器是改变泵类转行方式的主要设备,变频器的端口能自由输入或输出数据,变频器还能随时切换热网电气自动控制中的电机数据。同时,变频器还能保护电压、电线、电动机。最后,变频器能保护电压、线路和现场控制器。除上文中笔者提到的热网电气自动控制系统的设备外,热网电气设备的传感器、现场控制器都能参与城市建设。电气自动控制中的传感器通常有流量统计器、压力变送器、温度传感器等。
        2、热网电气自动控制软件分析。热网电气自动控制软件主要起到的是数据的分析处理作用,是自动控制系统的核心,其功能相当于人的大脑。通过自动控制软件的全局控制作用,能够保证集中供热系统中室内温度的恒定。自动控制软件采集的数据包括热网中循环水的温度、压力以及调节阀等控制器的控制参数。收集之后自动控制软件会根据自身的算法对采集到的数据进行处理和分析,进行产生控制信号和数据,实现整个系统的有效调节。除此之外,自动控制软件还能对采集的信息加密,以及设计安全账户等防侵入手段来保证系统安全性。
        3、热网电气自动控制过程分析。主要体现在:(1)中央控制室是供热系统热网电气自动控制的核心部分,其室内上位机一般选择质量优异的工控机。同时,工控机需要配置组态软件和全网平衡控制软件。相关技术人员通过组态软件采集各个热力站的实时画面,收集热源的温度、压力、流量等参数信息。全网平衡软件则根据获得的参数信息,采用一定的控制算法,通过组态网控制一次网电动阀门的动作,从而减小热网的水平失调度。(2)热力站的调控能力对热网自动控制系统运行效率至关重要。当前,我国能实现二次网回水和供水平均温度的统一,实现均匀性调节形式,主要建立在保证热力站调节控制能力的基础上。热力站自动控制系统的构成主要包括测量仪器、热力站自动控制器、热力站内的运行设备及通讯设备等。其中,测量仪器主要有供回水溫度、压力变送器、水流量表等;自动控制器采用最为先进的自动控制器;运行设备主要有变频器、水泵、循环泵、调节阀、电磁阀等;通讯设备主要为光纤宽带通讯传输仪器。(3)变频器在热网电气自动控制过程中有着优秀的调节作用。此调节作用主要体现在通过变频器来实现对循环水泵的控制,具体调节过程如下:首先,中央控制器上的监测装置捕捉二次管网的压力变化;其次,对接受到的数据进行分类、汇总、整理,并传送到现场控制器中进行实施处理;第三,控制器根据上位机下发的程序向变频器发出指令,变频器接到控制信号后,进行水泵的频率控制,进而使热网得以高效、合理的运转。
        4、供热监控系统分析。供热监控系统设计应遵循的原则主要是操作简单明了,运行流畅,报警信号明显、辨识度高。供热监控系统操作和界面应尽量设计成简单明了的形式,同时还需符合大部分人使用电脑的习惯,以便于操作人员的使用,减少操作人员学习压力和学习实践,降低学习成本。为了加快操作速度,监控系统应具有运行流畅的性质。此外,为了便于操作人员的操作和辨认,在监控系统中报警信号应设置在明显的位置,且具有较高的辨识度。
        结束语
        综上所述,集中供热系统的热网电气自动控制研究分析有利于促进其电气自动控制化的发展进步。目前城市集中供热已成为现代化城镇的重要基础设施之一,在集中供热系统中加入自动控制技术,尤其在热网控制中加入自动化控制系统,可及时调整供热系统,有效提升热网运行的稳定性以及平衡性,使得供热更加均匀。
        参考文献
        [1]林志.集中供热系统中热网的电气自动控制[J].电子技术与软件工程,2018(05)
        [2]孟武春.供热系统热网水力平衡调节分析[J].水电水利,2019(1)
        [3]王长亮.浅谈供热过程中热网电气自动化的有效控制[J].科技风,2018(08)
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