孫助彩

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市化建設(shè)不斷推進(jìn)，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的城市成為了發(fā)展方向。因此，城鎮(zhèn)的能源和環(huán)保問題是城市化建設(shè)工程的重要內(nèi)容。我國北方城市取暖季較長，主要采用的是集中供熱的方式。因此，對(duì)城市集中供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、合理性，以及節(jié)能問題的分析和處理對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約等問題都有著重要意義。

關(guān)鍵詞：集中供熱 節(jié)能 對(duì)策

1、集中供熱概述

熱能是基礎(chǔ)性的資源，為了節(jié)約能源，在城市供熱中，優(yōu)先采用集中供熱的方式。集中供熱管網(wǎng)的規(guī)模較大，且影響因素較多，所以在管網(wǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、維護(hù)時(shí)要使用成熟的技術(shù)，采用系統(tǒng)性的方法更新和優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)，確保集中供熱管網(wǎng)的安全使用。

2、集中供熱管網(wǎng)的特點(diǎn)

2.1供熱質(zhì)量高

城市集中供熱管網(wǎng)在運(yùn)行過程中主要使用集中質(zhì)量的方法，當(dāng)外界氣溫發(fā)生變化時(shí)，熱網(wǎng)系統(tǒng)可以使用集中質(zhì)量并調(diào)的方法來調(diào)節(jié)供熱介質(zhì)的溫度、流速等參數(shù)，使其在供熱狀態(tài)下達(dá)到適合的溫度。集中供熱管網(wǎng)的運(yùn)行方法不僅能滿足用戶的需求，還能節(jié)約資源，降低供熱成本。另外可以在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置計(jì)量表，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)供熱數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.2自動(dòng)化程度高

現(xiàn)在城市的集中供熱管網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，能根據(jù)外界的溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，不僅保障了供熱溫度，且提高了工作人員的勞動(dòng)效率。由于集中供熱管網(wǎng)使用中央加熱設(shè)備，供熱質(zhì)量非常高，且降低了系統(tǒng)的故障率，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。城市集中供熱管網(wǎng)自動(dòng)化程度高，是現(xiàn)代化建設(shè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。

3、城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題對(duì)策

3.1應(yīng)用自控技術(shù)管理

進(jìn)入采暖季，在運(yùn)行過程中采用集中供熱方式需要根據(jù)室外氣溫的變化進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)，使得到達(dá)用戶家中的熱量與其熱負(fù)荷變化相匹配，保持用戶室溫相對(duì)恒定。一般的供熱調(diào)節(jié)方法是采用量調(diào)節(jié)、質(zhì)調(diào)節(jié)、間歇調(diào)節(jié)和分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)等。這些調(diào)節(jié)方法在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中達(dá)不到精細(xì)化管理，針對(duì)能源率低下的這個(gè)點(diǎn)，采用一種叫“熱量調(diào)節(jié)法”的調(diào)節(jié)方法，來實(shí)現(xiàn)熱力站熱量的精細(xì)化管理，以達(dá)到保障供熱質(zhì)量、能源利用率提升的目的。熱量調(diào)節(jié)法是根據(jù)用戶熱負(fù)荷需要量，通過對(duì)供水溫度、回水溫度、流量、熱量監(jiān)測計(jì)量裝置的控制，來達(dá)到系統(tǒng)預(yù)定的供熱量，滿足用戶室溫要求。使用熱量調(diào)節(jié)法，前提是測溫元件、流量變送器和熱量監(jiān)測計(jì)量儀器等需要在系統(tǒng)中安裝。在能耗精細(xì)化管理的運(yùn)行過程中，根據(jù)室外氣溫條件，確定所需提供的供熱量、熱力站運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行負(fù)荷，同時(shí)給出參考供水溫度、回水溫度和平均流量，用來指導(dǎo)熱力企業(yè)的調(diào)度定額供熱并按需調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)運(yùn)行中，在制訂生產(chǎn)運(yùn)行方案時(shí)明確熱力站的熱負(fù)荷、停泵次數(shù)和熱力站運(yùn)行時(shí)間，就達(dá)到保障用戶室溫達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上能源損耗降到最低的目的。

3.2熱力站供熱系統(tǒng)自動(dòng)化控制

熱力站調(diào)度中心與區(qū)域氣象部門進(jìn)行溝通和聯(lián)系，了解到最新的氣象信息后，對(duì)熱力站熱力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)節(jié)。這些氣象信息包括了區(qū)域內(nèi)白天與夜間的最高、最低溫度，以及是否存在降雪或降雨情況等等。熱力調(diào)度中心的工作人員得到這些氣象信息數(shù)據(jù)后進(jìn)行深入分析，結(jié)合熱力站供熱闡述，最終計(jì)算出熱力站供熱系統(tǒng)運(yùn)行的白天與夜間平均控制參數(shù)。此環(huán)節(jié)中涉及到了氣候模型專家系統(tǒng)的建設(shè)，該系統(tǒng)建設(shè)是結(jié)合豐富的歷史工作經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)理論研究基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，并且模型所具備的功能還會(huì)進(jìn)一步的補(bǔ)充和完善，使得模型越來越為先進(jìn)化，可以更好的為熱力站自動(dòng)化控制領(lǐng)域而服務(wù)。氣候模型專家系統(tǒng)通過運(yùn)行計(jì)算出區(qū)域白天與夜間的平均控制參數(shù)之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)化的起動(dòng)每一個(gè)換熱站的控制參數(shù)偏差庫，然后得到每一個(gè)換熱站的運(yùn)行控制參數(shù)，進(jìn)行控制指令的發(fā)布，同時(shí)還可以確認(rèn)每一個(gè)換熱站是否接收到了指令。換熱站參數(shù)偏差庫建設(shè)是非常復(fù)雜的，其中會(huì)涉及到換熱站的建設(shè)地點(diǎn)以及建筑所應(yīng)用的保溫結(jié)構(gòu)和建筑應(yīng)用性質(zhì)等等，參數(shù)偏差庫具備良好的維護(hù)特性，具有相應(yīng)權(quán)限的工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)參數(shù)偏差庫進(jìn)行修整和優(yōu)化，避免參數(shù)偏差庫與實(shí)際情況存在較大的差異性。

氣候模型專家系統(tǒng)建設(shè)具有幾下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中可以客觀的呈現(xiàn)出區(qū)域的氣候情況，同時(shí)具備了良好的控制功能。可以根據(jù)未來一段時(shí)間內(nèi)的氣候變化情況對(duì)熱力站熱力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證熱力站供熱系統(tǒng)運(yùn)行處于最佳優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)中。滿足不同換熱站運(yùn)行的個(gè)性化需求，結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行供熱模式的確定。建筑應(yīng)用性質(zhì)不同，其供熱需求也會(huì)存在就表達(dá)的差異性。用戶夜間需要結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)低供熱溫度，到了白天需要使得供熱溫度恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)控制值，這樣可以在保證供熱質(zhì)量的前提下降低熱力站供熱系統(tǒng)運(yùn)行的能源消耗，提升供熱系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。由于供熱系統(tǒng)是典型的大滯后控制模型，標(biāo)準(zhǔn)的控制策略并不能完全適用。熱量控制能夠更加合理地建立最優(yōu)化控制模型，能夠在保證供熱質(zhì)量的前提下更精確地實(shí)現(xiàn)節(jié)約熱能、降低消耗的目的。

3.3IDH 智能熱網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用

IDH 智能熱網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)供熱系統(tǒng)做全過程監(jiān)測控制，分析整個(gè)供熱系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)行的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)室外氣候變化對(duì)系統(tǒng)做負(fù)荷預(yù)測，給熱力公司的管理者提供參考，指導(dǎo)運(yùn)營，從而提高供熱企業(yè)的能源利用率和供熱過程管控能力。

IDH 智能熱網(wǎng)系統(tǒng)主要由監(jiān)控系統(tǒng) 、管理系統(tǒng)、專業(yè)分析系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心組成。監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)智能熱網(wǎng)系統(tǒng)的基石，它對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)從源端到末端的全過程監(jiān)測及遠(yuǎn)程調(diào)控， 動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，動(dòng)態(tài)糾偏。 監(jiān)控系統(tǒng)包含熱源 DCS系統(tǒng)，熱網(wǎng) SCADA 系統(tǒng)及末端熱用戶的計(jì)量溫控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)為智能熱網(wǎng)系統(tǒng)提供底層的數(shù)據(jù)及其控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)傳輸上來的海量數(shù)據(jù)進(jìn)入分析系統(tǒng)進(jìn)行分析整理。通過負(fù)荷預(yù)測制定用能計(jì)劃；周期分析水電熱的能耗和用戶舒適度來綜合評(píng)價(jià)用能狀態(tài)；在線水力、熱力工況分析來動(dòng)態(tài)分析運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性， 為生產(chǎn)決策調(diào)度提供依據(jù)。管理系統(tǒng)包括計(jì)量管理、能源管理、故障管理、投訴管理及第三方接口平臺(tái)。 通過手機(jī)APP、PC 端 、LED 屏 顯示系統(tǒng)等多種交互工具，熱力公司的調(diào)度人員可以對(duì)整個(gè)智能熱網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行操控管理。數(shù)據(jù)中心是整個(gè) IDH 智能熱網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分，作為整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的核心單元。對(duì)于熱力系統(tǒng)，需要累計(jì)歷年的運(yùn)行數(shù)據(jù)作為分析判斷的基礎(chǔ)，而這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要載體，從這個(gè)角度來講，數(shù)據(jù)中承載了智能熱網(wǎng)系統(tǒng)“心臟”和“大腦”的功能。

結(jié)束語

供熱系統(tǒng)作為耗能大戶，在環(huán)境問題日益突出的今天，節(jié)能減排勢在必行。通過在集中供暖運(yùn)行中各個(gè)環(huán)節(jié)的把控，才能使集中供熱系統(tǒng)更節(jié)能、更高效、更環(huán)保。

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