淺談電廠(chǎng)暖通自控系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

趙麗娜++康逸翁

【摘 要】 暖通空調(diào)是電廠(chǎng)不可缺乏的系統(tǒng)設(shè)備。從目前來(lái)看，多數(shù)暖通空調(diào)都依靠電能供應(yīng)，自控系統(tǒng)通常耗能較高。在耗費(fèi)電能的同時(shí)，也很易污染環(huán)境。作為輔助性的系統(tǒng)，自控系統(tǒng)構(gòu)成了暖通系統(tǒng)內(nèi)的重要部分，暖通自控系統(tǒng)通常涉及到電廠(chǎng)通風(fēng)、制冷和熱量供應(yīng)，因此屬于中樞性的控制部分。在機(jī)組運(yùn)行中，自控系統(tǒng)也構(gòu)成了保障。為了節(jié)省電能，有必要探析暖通自控系統(tǒng)在具體運(yùn)行時(shí)的節(jié)能技術(shù)。結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的真實(shí)情況，給出適用的節(jié)能思路。

【關(guān)鍵詞】 電廠(chǎng)暖通自控系統(tǒng) 節(jié)能技術(shù) 具體應(yīng)用

在暖通系統(tǒng)中，自控系統(tǒng)作為核心的構(gòu)件，能夠起到輔助控制的作用。電廠(chǎng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行都不可缺乏自控系統(tǒng)作為保障。然而從現(xiàn)狀看，暖通空調(diào)經(jīng)常會(huì)消耗較高的電能，因此亟待引入新階段的節(jié)能技術(shù)。優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)能式的暖通自控系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)[1]。針對(duì)材料的選購(gòu)、運(yùn)行中的管理、系統(tǒng)維護(hù)以及檢修這些方面，都有必要引入高水準(zhǔn)的節(jié)能技術(shù)。經(jīng)過(guò)節(jié)能的改進(jìn)，電廠(chǎng)配備的暖通自控系統(tǒng)才會(huì)具備節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，為電廠(chǎng)的日常運(yùn)轉(zhuǎn)提供必備的安全保障。

1 引入節(jié)能技術(shù)的必要價(jià)值

經(jīng)濟(jì)在快速進(jìn)步，這種形勢(shì)下電廠(chǎng)建設(shè)的規(guī)模也在擴(kuò)展。作為電廠(chǎng)的重要部分，暖通自控系統(tǒng)起到了重要作用，它可以確保電廠(chǎng)在日常運(yùn)行中的平穩(wěn)性。我們不應(yīng)忽視暖通自控系統(tǒng)消耗較高，若再不加以改進(jìn)那么能耗總量還會(huì)持續(xù)上升，構(gòu)成能源的浪費(fèi)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)現(xiàn)有的節(jié)能措施以及配套技術(shù)仍沒(méi)能得到完善。針對(duì)單位能耗，電廠(chǎng)需要密切重視并且加以調(diào)控。只有這樣做，才可以在總體上控制電廠(chǎng)能耗的限度，落實(shí)根本的節(jié)能目標(biāo)[2]。

相比來(lái)看，暖通空調(diào)具備較復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)架，同時(shí)也設(shè)置了耦合式的內(nèi)部系統(tǒng)。通常情況下，暖通系統(tǒng)包含了輸配冷熱量的設(shè)備、冷熱源的供應(yīng)、房間的冷熱末端。在子系統(tǒng)中，又可以劃分多層次的分支系統(tǒng)。這種耦合式的聯(lián)系體現(xiàn)出較高復(fù)雜性，因而也決定了節(jié)能控制的難度。同時(shí)，暖通設(shè)計(jì)還會(huì)受到環(huán)境影響，例如圍護(hù)結(jié)構(gòu)、當(dāng)?shù)貧庀鬆顩r、空調(diào)本身的空間形狀、熱工的性能等。這些要素將會(huì)要求暖通系統(tǒng)具備更強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性。由此可見(jiàn)，針對(duì)暖通的自控系統(tǒng)有必要強(qiáng)化基本的節(jié)能控制，這樣做才可以把電廠(chǎng)整體的能耗限定于特定范圍內(nèi)，符合節(jié)能的指標(biāo)。

2 暖通節(jié)能的基本思路

從電廠(chǎng)本身來(lái)看，暖通自控系統(tǒng)在本質(zhì)上應(yīng)屬于自動(dòng)式的監(jiān)控系統(tǒng)。通?？梢栽诩貥且约爸鲝S(chǎng)房?jī)?nèi)部設(shè)置暖通自控，這類(lèi)自控系統(tǒng)包含了空調(diào)性能、制冷及通風(fēng)的性能。具體而言，系統(tǒng)自控的基礎(chǔ)為PLC操控下的可編程控制器，包含通訊網(wǎng)絡(luò)、中央的控制站、就地的傳感器、設(shè)備級(jí)的控制器[3]。在這其中，上位機(jī)相當(dāng)于生產(chǎn)管理級(jí)，可以操控日常的生產(chǎn)并且執(zhí)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控?？删幊炭刂破鹘M成了就地控制器，可以作為基礎(chǔ)性的控制，負(fù)責(zé)搜集實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。

節(jié)能控制的總體思路為：借助PLC方式的節(jié)能控制，系統(tǒng)能夠隨時(shí)調(diào)控濕度以及溫度。暖通自控配備了PID的流程控制，符合了根本的工藝指標(biāo)。中央控制站設(shè)有可編程的S7-200控制器，自控系統(tǒng)具體由上位機(jī)構(gòu)成。針對(duì)冷凍水的集中系統(tǒng)和空調(diào)機(jī)組，系統(tǒng)都設(shè)置了SMATIC的具體控制方式。軟件平臺(tái)集成了通訊軟件、組態(tài)軟件以及編程軟件，可以連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的模塊。總線(xiàn)可以用來(lái)連接處理器和上位機(jī)，確保實(shí)時(shí)性的系統(tǒng)通訊。

相比于傳統(tǒng)式的節(jié)能控制，PID的控制設(shè)置了友好的人機(jī)界面，因而能夠用來(lái)調(diào)控穩(wěn)定的溫濕度。同時(shí)，PID還具備優(yōu)良的穩(wěn)定性，內(nèi)置式的調(diào)節(jié)方式更易于確?？刂频膶?shí)效。選擇這種類(lèi)型的暖通控制，能夠在根本上確保舒適和節(jié)能，進(jìn)而也降低了能耗的總成本。

3 具體的技術(shù)應(yīng)用

3.1 動(dòng)態(tài)性的變頻控制

在改進(jìn)電廠(chǎng)暖通自控的過(guò)程中，針對(duì)冷卻水泵安裝了變頻控制的節(jié)流儀器，實(shí)施了動(dòng)態(tài)控制。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可表明：暖通系統(tǒng)消耗的40%電能都源自風(fēng)機(jī)或者水泵。在空調(diào)的內(nèi)部，循環(huán)水系統(tǒng)通常設(shè)置了較大的流量，然而水系統(tǒng)自身的功率和揚(yáng)程都較低。實(shí)際上，這種工況很難確保節(jié)能，以至于浪費(fèi)了一半或更多的水泵和風(fēng)機(jī)功率。改造的方式為：在冷卻水系統(tǒng)內(nèi)部安裝節(jié)流儀，增加了動(dòng)態(tài)式的節(jié)流控制。

3.2 確保參數(shù)的精準(zhǔn)性

針對(duì)自控系統(tǒng)，相關(guān)人員有必要密切予以重視，這種基礎(chǔ)上強(qiáng)化日常性的系統(tǒng)維護(hù)。強(qiáng)調(diào)日常的檢修，可在最大程度上確保參數(shù)具有可靠性和精準(zhǔn)性。暖通空調(diào)處在較長(zhǎng)期的持續(xù)運(yùn)行中，不間斷的空調(diào)運(yùn)行很易損傷設(shè)備。針對(duì)電廠(chǎng)的自控系統(tǒng)，需要加以實(shí)時(shí)的檢修和維護(hù)。這樣做才能符合降耗節(jié)能的基本指標(biāo)，防控并且杜絕各類(lèi)的暖通系統(tǒng)故障，確保提供可靠舒適的內(nèi)外溫環(huán)境[4]。

3.3 安裝壓差調(diào)節(jié)閥

投運(yùn)后的暖通自控系統(tǒng)需要加入調(diào)節(jié)壓差比例的閥門(mén)，針對(duì)供水和回水予以調(diào)節(jié)。這是由于，冷卻水泵在啟動(dòng)時(shí)很容易表現(xiàn)出不充足的回水量，這就造成了過(guò)大的回水壓差，因此也妨礙了順利的系統(tǒng)運(yùn)行。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，在回水管路以及冷水系統(tǒng)中間增加了另一條母管作為聯(lián)絡(luò)，然后安裝了調(diào)節(jié)供回水比例的閥門(mén)。經(jīng)過(guò)改進(jìn)之后，系統(tǒng)就可以有效防止過(guò)大的供回水壓差，確保足夠的回水總量。

4 結(jié)語(yǔ)

通常來(lái)看，運(yùn)行中的暖通空調(diào)消耗了較高的總能量，嚴(yán)重時(shí)的暖通耗能經(jīng)常占有60%或更高比例的建筑總體耗能。改進(jìn)暖通系統(tǒng)，適時(shí)引入必要的節(jié)能技術(shù)，是電廠(chǎng)節(jié)能的要點(diǎn)所在。自控系統(tǒng)包含了較復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)架，節(jié)能技術(shù)應(yīng)當(dāng)滲透于各個(gè)流程以及環(huán)節(jié)。然而截至目前，暖通自控系統(tǒng)仍沒(méi)能達(dá)到最完善的節(jié)能實(shí)效，有待長(zhǎng)期的改進(jìn)。未來(lái)的實(shí)踐中，相關(guān)人員還需要繼續(xù)摸索珍貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)于電廠(chǎng)節(jié)能的整體改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏求智，陳超，李松林，等.淺談寧德電廠(chǎng)暖通自控系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].儀器儀表用戶(hù)，2012（05）：32-33+44.

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[3]潘云鋼.我國(guó)暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].暖通空調(diào)，2012（11）：1-8.

[4]艾陽(yáng).論暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中的技術(shù)應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2012（07）：256.