自动化控制系统在热力站的应用研究

发表时间:2021/9/2   来源:《中国电气工程学报》2021年4期   作者:赵海霞 尚劲松
[导读] 热力站既能满足人们的供热需求,又能符合我国目前节能环保的发展理念
        赵海霞   尚劲松
        山东省肥城市城市热力有限公司   山东省   肥城市   271600
        青岛科技大学自动化学院  山东省   青岛市    266061
        摘要:热力站既能满足人们的供热需求,又能符合我国目前节能环保的发展理念。近两年,科技技术的不断发展市场中出现了很多自动化技术,很多行业也实现了自动化生产和工作,针对供热行业来说,也意识到了自动化控制的重要性。本文先简单介绍热力站供热系统及其发展现状,着重分析如何将自动化控制系统应用在热力站中,希望能供热领域专业人士参考,推动我国热力站的发展。
        关键词:自动化控制;热力站;发展
        
        我国现目前很多热力站在工作中经常出现热损耗过大、漏水等问题,不利于后期工作的开展,目前少部分热力站在工作时选择的依旧是传统的人工作业,没有将自动化控制技术积极运用起来,导致在工作中水力和供热系统不平衡,致使整个热力站的工作效率低下;并且人工作业不能及时发现热力站系统中出现的问题,在实际工作中不仅会存在较为明显的安全隐患,还会造成能源浪费,与我国现目前的发展理念不符[1]。基于此,将自动化控制系统应用到热力站工作中具有非常积极的作用。
        
        1.热力站供热系统简述
        热力站既是供热系统的起点同样也是其终点,此供热系统是一个循环的过程。热力站主要的作用就是根据用户对热量的需求来开展供热工作。其主要工作原理是将热水从一次网引入到热力站中,再通过供热管道进入到换热器中,以此同时二次网水同时进入到换热器中,通过一次网水的流量来决定二次网水的温度,在完成这一过程之后,二次网水通过管道进入到用户家中,而一次网水则通过一次供热管道循环回到热源厂之中[2]。在此供热系统使用中,主要是通过热负荷等来计算一次网水和二次网水在交换器中交互的面积,通过面积针对一次管网和二次管网中的水流量进行控制,热力站系统工作中,其水流量等控制情况能直接决定此系统是否满足客户的供暖需求。
        
        2.我国热力站集中供热现状
         集中供热系统的热力站最早出现在西方国家,其最早出现的时间是19世纪,经过西方国家对此系统不断专研,实现了热力站供热系统的自动化控制。而集中供热系统出现在我国的时间较晚,针对此系统的控制和运用等缺乏相关经验,自动化控制技术出现在我国的时间也不长,但是经过我国对此技术的不断专研,大部分热力站已经实现了自动化控制,但是依旧存在少部分热力站没有引入自动化控制技术,进而造成我国能源消耗巨大。
        
        3.自动化控制系统对热力站的积极影响
        利用自动化控制技术来操作集中供热系统,能让整个工作更加规范精准,能避免出现人工失误和不确定因素的影响,如若在实际运行中系统出现故障和问题,能直接排除人为失误,加快故障和问题分析的速度,解决问题时也能更加高效,除此之外,通过自动化控制技术来操控系统,不会出现操作失误的情况,能避免操作失误对系统的伤害,一定程度上延长相应设备的使用寿命,能有效节约能源[3]。
        传统的人工操作设备,其整体工作较为复杂,相关工作人员的工作量巨大,由于整体工作的复杂性,对操作人员的专业要求较高,对此需要投入大量的资金引进专业人才,而自动化控制系统就能有效避免这些问题,减轻了工作人员的工作量,还可以适当减少工作人员的数量,节约成本。 通过自动化控制技术针对整个供热系统进行全面检测,如若供热系统其中一部分出现故障,能通过自动化控制技术及时检测出来,能快速发现故障并根据故障程度等制定相应的解决方案。
        供热系统在运行中会产生大量的数据,利用自动化控制技术,可以对系统中各项数据进行优化,并且还可以根据系统的实际情况等,选择最便捷最科学的操作模式,能很大程度提高整个系统的工作效率。集中供热系统的工作内容繁多,传统的人工作业中,部分工作内容可能会威胁到操作人员的人身安全,利用自动化控制系统代替人工作业能保障操作人员的安全,加上自动化系统的参数优化技能,可以让整个供热系统和换热系统在最佳状态下运行,能很大程度降低失水率。


         
        4.热力站自动化控制系统的实现
         4.1 二次供水温度调节
        二次供水温度的调节需要将热力站周围的环境和气候,与用户对供热需求的时间以及这一时间段室外温度有效结合在一起,来设定二次供水的温度。在此阶段采取人工作业的方式具有加强的局限性,自动化控制系统可以将众多因素结合在一起,让二次供水实现恒温[4]。在针对二次供水的温度调节工作中,可以针对二次供热系统的温度等计算出最佳的供水温度,根据最佳供水温度调节一次管网的流量,才能保证二次供水的实际温度与前期设计的值一致,进一步满足用户的需求。
        4.2在循热环力泵站控制
        在整个供热系统运行中,需要根据回水水温和前期的设定值等对循环泵进行相应的调整。如若两个温度之间,回水温度较高就需要将循环泵的开放量加大,反之则降低。除了针对循环泵进行调整外,还需要根据室外温度的变化情况等调节回水温度。
         4.3 补水定压控制
        针对补水泵电机的频率等也要进行适当调整,在实际调整过程中以前期设定值和回水管网的反馈值为依据,将其压力控制在安全范围值内。通过补水定压的控制,可以通过减少故障停机出现的频率,能有效提高设备的使用寿命。
        
        5.自动化控制系统的应用分析
        就目前我国的热力站供热系统和自动化技术来看,之所以存在少部分企业没有将自动化控制技术运用到供热系统中主要受下面三个因素的限制:其一观念因素的限制,部分热力站中的领导人员局限于眼前的利益,由于在整个系统中引入自动化控制系统需要耗费大量资金,致使领导人员直接忽略了自动化控制系统的优势,由于领导人员的不支持导致自动化系统难以使用到实际的热力站之中[5]。其二技术的限制,部分热力站虽然引进了自动化控制技术,但是针对自动化控制技术没有进行专研,没有将其功能有效发挥出来,加上热力站内部缺乏自动化控制相关的技术人才,导致其引进了自动化控制技术但是却不会使用。其三管理的限制,部分热力站在实际应用自动化控制系统时,没有针对其制定科学合理的管理制度,在实际工作中出现较为严重的管理问题,例如管理责任不明确和管理标准不准确等。众多问题的存在导致自动化控制系统的优势不能在热力站中充分发挥出来。
        为了将自动化控制系统的优势完全发挥出来,进一步推动热力站的发展,就需要将存在的问题有效解决。首先需要企业决策层转变观念,不能局限于眼前的利益,需要重视热力站长远的发展,要认识到自动化控制系统对整个热力站发展所带来的的积极作用,为了更好符合现目前节能环保的理念需要积极应用自动化控制系统;其次在自动化控制系统运用中,要重视此系统的研发工作,要积极引进专业的自动化控制人才,另外,还需要针对引进的人才加大培训力度,让技术人员掌握专业的自动化控制技术,不仅能将此系统的优势完全发挥出来,还能及时发现此系统在工作中存在的问题和故障等。最后,需要针对自动化控制系统工作的开展制定完善的管理机制,通过有效的制度来规范工作人员的行为等,将责任和职责清楚的划分出来,做到权责分明。
        
        结语
        综上所述,传统的热力站工作主要是采用人工作业,针对个别特殊环节会影响到操作人员的安全,加上人工操作准确度不够可能会出现操作失误等现象,不仅会造成各项资源浪费,还会影响到用户的实际体验感。而自动化控制系统就能有效解决这些问题,推动热力站持续发展,还能减少故障出现的频率提高相关设备的使用寿命。但是我国在使用自动化控制系统时还存在一定问题,需要从观念、技术和管理等全方面解决存在的问题,才能将自动化控制系统的优势发挥出来。
        
        参考文献
[1]李世泽.自动化控制系统在热力站的应用[J].建材与装饰,2020(08):175-176.
[2]徐媛媛.自动化控制系统在热力站中的应用[J].科技风,2019(26):187.
[3]李硕辉,王海群.浅谈自动化控制系统在热力站的应用[J].中国设备工程,2018(15):224-225.
[4]杨利勇.谈如何实现热力站的无人值守[J].山西建筑,2017,43(16):134-135.
[5]刘琪.谈自动化控制系统在集中供热中的应用[J].山西建筑,2017,43(13):116-117.
        
        
       
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