供热系统自动化控制与节能降耗分析

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年3月(上)7期   作者:毕凡 闫佳佳
[导读] 随着现代化建设的进程不断加快,人们对供热系统的节能降耗提出了更高的要求,此时,就需要在供热系统运行过程中引入自动化控制技术,这样既能够确保供热系统的正常运行,而且还可以有效地提高控制效果。

        毕凡   闫佳佳
        荣成市公用事业服务中心 山东荣成   264300
        摘要:随着现代化建设的进程不断加快,人们对供热系统的节能降耗提出了更高的要求,此时,就需要在供热系统运行过程中引入自动化控制技术,这样既能够确保供热系统的正常运行,而且还可以有效地提高控制效果。由于供热系统类型比较多,所具有的结构特点也会不同,所以在控制系统内,也会有各种各样的问题出现,对供热系统的性能产生影响。本文对供热系统自动化控制与节能降耗进行分析。
关键词:供热系统;自动化控制;节能降耗
        按照热能来源的不同,供热系统主要可以分为热电厂供热和热水供热。不同的供热工艺也存在不同的问题,但自动化控制过程在供热系统中的应用可以显著提升供热效率,同时推动节能降耗工作持续前进。因此,自动化控制系统的完善是供热系统面临的关键问题。
一、供热系统的分散控制系统
        1.分散控制系统
        在供热系统内的分散控制系统,是一种比较先进的控制系统,分散控制系统从本质上说,就是一种自动化的计算机控制装置,会对很多不同方面的技术应用,比如,会对控制技术、通讯技术以及计算机技术等应用。通常情况下,分散控制系统一般负责开展逻辑连锁工作、采集现场信号等内容,在这个系统内,包含一个工程师站和两个操作员站,在后备仪表和手操器内放置了锅炉的重点检测点和锅炉房的公共部分,这样可以将系统在开展装备检查或者试验运行的时候,保证锅炉的正常工作。而且,分散控制系统对多可控性措施应用,操作员对具有稳定性能的工业PC机应用,而且也是对冗余设计应用,对其开展设计,就算这两个操作员之间的一个站点出现问题,也不会影响锅炉的顺利运转。
        2.散控制系统的优势
        分散控制系统具有比较高的可靠性,可以确保计算机间的独立运行,且各环节操作比较简便,能够达到预期的供热效果。同时,分散控制系统具有相对较强的安全性,可以充分借助数据信息,来使分散控制系统达到科学节能的效果。实际上,分散控制系统结构比较简单,而且在检修的时候,也比较方便,具有良好的兼容性,可以结合常规仪表以及计算机共同使用。分散控制系统最大的特点就是“分散”,这样可以让控制系统的性能不断提升。对于分散控制系统而言,不同功能需要借助不同计算机进行操作,而且在具体设计阶段,还需要合理选择容错设计方案,可以使不同计算机的独立运行得到保证。如果其中的一台计算机出现故障,那么,其他的计算机还可以正常开展工作,这样可以将系统的可靠性不断增加。
        如今,我国在分散控制系统的研究领域获取了喜人的成果。在刚刚建立分散控制系统的时候,人们设计了比较标准的系统控制模式,实现了计算机和局域网的有效结合,不仅可以确保信息传输的有效性,而且还可以提高分散控制系统的运行效率。在对分散控制系统进行更新时,只需要调整对应的模式就可以了。在硬件和软件方面,分散控制系统进行了一系列的改革与创新,系统的操作人员在操作的时候非常的便利。该系统的组态软件应用,使监控得以实现,对图形画面、控制信号及策略数据间的关系进行探究,并合理应用不同的监控装置和报警装置,逐渐形成一套安全、可靠的控制系统,以此有效地提高供热系统的供热效果。
二、实现供热系统自动化控制的方法
        1.自控系统设备的增加
        自动化控制之下的供热系统增加了温度变送器、压力变送器、流量计、电动调节阀、电子水表、PLC控制柜系统以及循环泵和补水泵的变频控制柜。这些新增的设备都在供热系统工作中起着重要的作用。温度变送器以及压力变送器能够测量一、二次管网供回水的温度和压力;电动调节阀可以对一次网供流量的大小进行调节;流量计能够对一次网和二次网的流量进行测量;电子水表能够计量管网的补水量,以上的这些设备在进行测量的同时都会将测量结果传送给PLC控制系统。

而变频柜则主要作用于PLC控制系统指令的接收以及根据自身PID指令来对循环泵和补水泵进行控制,然后改变站内的运行工况。
        2.供热系统内的自动控制
        供热系统的自动控制系统要根据供热系统的供热面积、建筑物高度以及地势差等具体情况来进行二次网供回水压差目标值的设定,用来满足二次网管的供暖循环。在这个基础之上,PLC控制系统能够通过对一次网回路上电动调节阀的调节来实现对流过供热系统一次热水流量的调节,然后再依据二次网供回水平均温差利用变频器对循环泵的转速进行自动调节来调节系统的总流量和温度。热水站的补水控制非常重要,当供回水的压力过高时就有可能导致热水管道和用户暖气片的破裂,而当供回水的压力过低时高层用户就有可能得不到足够的热量。所以,考虑到补水控制的重要性,而且在供热方面对于压力稳定性的需求并不高,压力只要稳定在一定的范围内就可以,这时就需要采用开关补水控制方案,然后再依据供热系统的供热面积、建筑物高度以及地势差等因素来设定补水压力的范围。
三、供热系统节能降耗措施
        在供热系统运行过程中,要对不同供热设备运行过程中的耗能情况给予全面、系统的分析,并查明诱发供热系统高能耗的原因,在此基础上,制定解决措施,将供热系统的能量消耗不断降低。
        1.改善系统的输送环境
        供热系统在热能传输的时候,需要有效地掌控热网效率的高低,以此有效提高供热系统传输效率。在供热系统运行过程中,相关工作人员要采取措施确保供热系统的热网效率,保证其可以一直处在90%以上,要想实现这个目标,就需要工作人员合理地选择和应用直埋敷设管道,其既能够有效降低管道的能量损耗,还可以从根本上提高供热系统的节能减耗效果。
        2.对先进技术的应用
        实际上,和供热系统的检测系统相结合可以了解到,工作人员在对供热系统的流量分配评定的时候,主要是根据热网水利的失调度来评定的。在满足用户的热量需求的时候,供热系统之内产生的热网水利失调度就是1。如果在室内温度过高,并且是由热量浪费情况引发的,将会导致热网水利失调度小于1。此时,就需要工作人员借助相关科学技术,来调节和控制供热系统的运行状况,其是确保供热系统节能降耗实现的一个非常重要的前提条件,可以帮助供热系统更好地实现节能降耗的目标。
        3.改进锅炉
        对供热系统而言,需要对供热系统的耗能情况进行全面评价,而锅炉的热效率是比较常用的一类指标。因此,在实现供热系统自动化控制目标后,需要工作人员结合实际情况对区域锅炉房进行改进,不断优化和调整燃煤供热锅炉装置,进而有效地提高供热系统的热效率,保证其可以达到80%之上。而且,工作人员还要对使用时间比较长的锅炉设备开展定期的检查,保证锅炉设备在正常使用后不会有故障问题出现。
        4.增加供热系统管理信息化网络平台
        供热系统信息化网络平台是实现供热综合管理的首要环节,信息平台建设在调度中心内,主要是以生产监管为基础的平台,另外将热源的输入、生产管理、在线巡视和能源的平衡分布及节能监管等数据信息纳入到平台中,统一构成管理网络体系和应用流程,实现智能化供热管理网络的在线运营和管理。
结语:供热系统实现自动化控制后,可以在一定程度上提升供热系统的生产力,虽然前期工作需要投入大量的人力、物力和财力,但是投入使用之后,效果还是非常显著的,并且所产生的收益也要超过前期投入,以确保供热系统实现自动化控制目标,还可以更好地实现供热系统的节能降耗。
参考文献
[1]龙凤来.基于供热系统自动化控制的分析[J].轻松学电脑,2019,000(028)
[2]吴忠海.自动化控制技术在集中供热领域中的应用[J].百科论坛电子杂志,2019,000(023)
[3]杜野.供热系统的自动化控制与节能降耗分析[J].中国设备工程,2020(13)


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