供熱系統(tǒng)的自動化控制與節(jié)能降耗分析

杜野

（太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030001）

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程不斷加快，人們對供熱系統(tǒng)的節(jié)能降耗提出了更高的要求，此時(shí)，就需要在供熱系統(tǒng)運(yùn)行該過程中引入自動化控制技術(shù)，這樣既能夠確保供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且還可以有效地提高控制效果。由于供熱系統(tǒng)類型比較多，所具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也會不同，所以在控制系統(tǒng)內(nèi)，也會有各種各樣的問題出現(xiàn)，對供熱系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響。

1 供熱系統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)

1.1 分散控制系統(tǒng)

在供熱系統(tǒng)內(nèi)的分散控制系統(tǒng)，是一種比較先進(jìn)的控制系統(tǒng)，分散控制系統(tǒng)從本質(zhì)上說，就是一種自動化的計(jì)算機(jī)控制裝置，會對很多不同方面的技術(shù)應(yīng)用，比如，會對控制技術(shù)、通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等應(yīng)用。通常情況下，分散控制系統(tǒng)一般負(fù)責(zé)開展邏輯連鎖工作、采集現(xiàn)場信號等內(nèi)容，在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，包含一個(gè)工程師站和兩個(gè)操作員站，在后備儀表和手操器內(nèi)放置了鍋爐的重點(diǎn)檢測點(diǎn)和鍋爐房的公共部分，這樣可以將系統(tǒng)在開展裝備檢查或者試驗(yàn)運(yùn)行的時(shí)候，保證鍋爐的正常工作。而且，分散控制系統(tǒng)對多可控性措施應(yīng)用，操作員對具有穩(wěn)定性能的工業(yè)PC機(jī)應(yīng)用，而且也是對冗余設(shè)計(jì)應(yīng)用，對其開展設(shè)計(jì)，就算這兩個(gè)操作員之間的一個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)問題，也不會影響鍋爐的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 分散控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

分散控制系統(tǒng)具有比較高的可靠性，可以確保計(jì)算機(jī)間的獨(dú)立運(yùn)行，且各環(huán)節(jié)操作比較簡便，能夠達(dá)到預(yù)期的供熱效果。同時(shí)，分散控制系統(tǒng)具有相對較強(qiáng)的安全性，可以充分借助數(shù)據(jù)信息，來使分散控制系統(tǒng)達(dá)到科學(xué)節(jié)能的效果。實(shí)際上，分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，而且在檢修的時(shí)候，也比較方便，具有良好的兼容性，可以結(jié)合常規(guī)儀表以及計(jì)算機(jī)共同使用。分散控制系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是“分散”，這樣可以讓控制系統(tǒng)的性能不斷提升。對于分散控制系統(tǒng)而言，不同功能需要借助不同計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，而且在具體設(shè)計(jì)階段，還需要合理選擇容錯(cuò)設(shè)計(jì)方案，可以將不同計(jì)算機(jī)的獨(dú)立運(yùn)行保證。如果其中的一臺計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，那么，其他的計(jì)算機(jī)還可以工作正常開展，這樣可以將系統(tǒng)的可靠性不斷增加。

如今，我國在分散控制系統(tǒng)的研究領(lǐng)域獲取的喜人的成果，在剛剛建立分散控制系統(tǒng)的時(shí)候，人們設(shè)計(jì)了比較標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)控制模式，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和局域網(wǎng)的有效結(jié)合，不僅可以確保信息傳輸?shù)挠行?，而且還可以提高分散控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在對分散控制系統(tǒng)進(jìn)行更新時(shí)，只需要調(diào)整對應(yīng)的模式就可以了。在硬件和軟件方面，分散控制系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的改革與創(chuàng)新，系統(tǒng)的操作人員在操作的時(shí)候非常的便利。該系統(tǒng)的組態(tài)軟件應(yīng)用，將監(jiān)控實(shí)現(xiàn)，對圖形畫面、控制信號及策略數(shù)據(jù)間的關(guān)系進(jìn)行探究，并合理應(yīng)用不同的監(jiān)控裝置和報(bào)警裝置，逐漸形成一套安全、可靠的控制系統(tǒng)，以此有效地提高供熱系統(tǒng)的供熱效果。

2 實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)自動化控制的方法

和分散控制系統(tǒng)的性能相結(jié)合，將自動化控制工作在自動化控制系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，還需要對供熱系統(tǒng)的實(shí)際需求給予綜合考慮，并在此基礎(chǔ)上，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以期達(dá)到預(yù)期的應(yīng)用效果。

2.1 智能控制

供熱系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)自動化控制，要合理選擇智能控制模式，因?yàn)殄仩t具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且熱容性非常大，危險(xiǎn)系數(shù)也比較高，所以，會在一定程度上影響其控制效果。為了使自動化控制的目標(biāo)在供熱系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，就需要工作人員將智能化操控環(huán)境在供熱系統(tǒng)內(nèi)添加，這樣可以保證智能控制可以和分散控制系統(tǒng)之間更好地的配合，將供熱系統(tǒng)發(fā)生的問題解決。

2.2 軟硬件控制

在供熱系統(tǒng)內(nèi)，對分散控制系統(tǒng)應(yīng)用后，既能夠?qū)嵯到y(tǒng)的運(yùn)行情況有個(gè)全面、系統(tǒng)的了解，而且在系統(tǒng)之外還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效控制。例如，工作人員通過對分散控制系統(tǒng)顯示功能進(jìn)行分析后，能夠更好地了解設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，以便在后續(xù)設(shè)備調(diào)試或者故障檢修的時(shí)候就會更加便利。將軟硬件控制在供熱系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，需要將測溫以及紅外設(shè)備在硬件系統(tǒng)內(nèi)添加，只有這樣，工作人員才可以保證系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候嚴(yán)格按照系統(tǒng)指令進(jìn)行，并確保分散控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，全程記錄電氣設(shè)備的工作情況，幫助測溫裝置調(diào)整以及監(jiān)控供熱系統(tǒng)設(shè)備的溫度。而且，供熱系統(tǒng)在正常開展工作的時(shí)候，可以和測溫裝置發(fā)出的信息相結(jié)合，在不同的時(shí)間點(diǎn)，和溫度調(diào)控措施相結(jié)合，對計(jì)算機(jī)應(yīng)用，能夠?qū)﹀仩t出口的水溫進(jìn)行有效控制，以確保供熱系統(tǒng)的內(nèi)部溫度維持在正常范圍內(nèi)，這樣還可以保障供熱系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。

2.3 集中控制

在供熱系統(tǒng)中，集中控制一般是在實(shí)現(xiàn)自動化控制的基礎(chǔ)上，來實(shí)現(xiàn)對供熱系統(tǒng)的集中控制，以期更好地對發(fā)揮中央控制室的作用。對于供熱系統(tǒng)而言，在實(shí)現(xiàn)自動化控制之前，需要改進(jìn)系統(tǒng)，將上位控制管理系統(tǒng)調(diào)整就是一項(xiàng)非常重要的改進(jìn)內(nèi)容，這樣可以確保自動化控制工作的順利進(jìn)行，以此有效地提高供熱系統(tǒng)的控制承載能力，提高供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3 供熱系統(tǒng)節(jié)能降耗措施

在供熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要對不同供熱設(shè)備運(yùn)行過程中的耗能情況給予全面、系統(tǒng)的分析，并查明誘發(fā)供熱系統(tǒng)高能耗的原因，在此基礎(chǔ)上，制定解決措施，將供熱系統(tǒng)的能量消耗不斷降低。

3.1 改善系統(tǒng)的輸送環(huán)境

供熱系統(tǒng)在將熱能傳輸?shù)臅r(shí)候，需要有效地掌控?zé)峋W(wǎng)效率的高低，以此有效提高供熱系統(tǒng)傳輸效率。在供熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中，相關(guān)工作人員要采取措施確保供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)效率，保證其可以一直處在90%以上，要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就需要工作人員合理地選擇和應(yīng)用直埋敷設(shè)管道，其既能夠有效降低管道的能量損耗，而且還可以從根本上提高供熱系統(tǒng)的節(jié)能減耗效果。

3.2 對先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

實(shí)際上，和供熱系統(tǒng)的檢測系統(tǒng)相結(jié)合可以了解到，工作人員在對供熱系統(tǒng)的流量分配評定的時(shí)候，主要是根據(jù)熱網(wǎng)水利的失調(diào)度來評定的。在滿足用戶的熱量需求的時(shí)候，供熱系統(tǒng)之內(nèi)產(chǎn)生的熱網(wǎng)水利失調(diào)度就是1。如果在室內(nèi)溫度過高，并且是由熱量浪費(fèi)情況引發(fā)的，將會導(dǎo)致熱網(wǎng)水利失調(diào)度小于1。此時(shí)，就需要工作人員借助相關(guān)科學(xué)技術(shù)，來調(diào)節(jié)和控制供熱系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，其是確保供熱系統(tǒng)節(jié)能降耗實(shí)現(xiàn)的一個(gè)非常重要的前提條件，可以幫助供熱系統(tǒng)更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

3.3 改進(jìn)鍋爐

對供熱系統(tǒng)而言，需要對供熱系統(tǒng)的耗能情況進(jìn)行全面評價(jià)，而鍋爐的熱效率是比較常用的一類指標(biāo)。因此，在實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)自動化控制目標(biāo)后，需要工作人員結(jié)合實(shí)際情況對區(qū)域鍋爐房進(jìn)行改進(jìn)，不斷優(yōu)化和調(diào)整燃煤供熱鍋爐裝置，進(jìn)而有效地提高供熱系統(tǒng)的熱效率，保證其可以達(dá)到80%之上。而且，工作人員還要對使用時(shí)間比較長的鍋爐設(shè)備開展定期的檢查，保證鍋爐設(shè)備在正常使用后不會有故障問題出現(xiàn)。

4 結(jié)語

綜上，供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制后，可以在一定程度上提升供熱系統(tǒng)的生產(chǎn)力，雖然前期工作需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，但是，投入使用之后，效果還是非常顯著的，并且所產(chǎn)生的收益也要超過前期投入，以確保供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制目標(biāo)，還可以更好地實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的節(jié)能降耗。