趙霞

（大慶油田礦區(qū)服務事業(yè)部萬方工程技術設計院，黑龍江 大慶 163000）

在城市的所有基礎設施中，集中供熱系統(tǒng)是非常重要的一個組成部分，其主要的作用是為全市居民提供熱水能源，為城市居民的生活提供基本保障，改善現(xiàn)代城市的生活水平。隨著近年來自動化技術的快速發(fā)展，在城市的集中供暖系統(tǒng)中，自動化技術也得到了一些應用，使城市集中供熱系統(tǒng)自動化程度得到了極大的提升，而且有效地降低了城市集中供熱系統(tǒng)的能源消耗，起到了較大的節(jié)能環(huán)保作用。

1 城市集中供熱系統(tǒng)

隨著我國城市化進程的不斷深化，城市中的高層建筑覆蓋了整個社會生活的多個方面，而在城市建筑物運行的過程中熱能的供應顯得越來越重要，這也極大地促進了城市集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展。

1.1 城市集中供熱系統(tǒng)概述

就城市集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展來看，主要是通過對水加熱形成蒸汽或者熱水，并以此為城市建筑提供熱能。城市集中供熱系統(tǒng)從理論方面講關鍵問題是構(gòu)建有效的熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)，充分利用一個或者多個熱源為城市的各個社區(qū)提供所需要的熱量，由此改善城市居民的生活品質(zhì)。嚴格來說，城市集中供熱系統(tǒng)屬于市政基礎建設的范疇，因此其在一定程度上也具有公益性質(zhì)，能夠為城市居民的生活以及工業(yè)生產(chǎn)提供相應的熱能供應。

1.2 熱媒與熱源方面的分析

首先，在城市集中供熱系統(tǒng)運行的過程中蒸汽或者熱水是其主要的熱媒，而要想進一步提升熱媒的實際經(jīng)濟效益，就要在集中供熱系統(tǒng)運行的過程中采取科學的方法對其進行適當?shù)恼{(diào)解。當集中供熱系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)負荷較低的情況時，就可以適當?shù)靥嵘裏崴臏囟?，這樣就能夠充分保證汽輪機能夠在壓力相對較低的狀態(tài)下很好地完成抽氣工作。如果在集中供熱系統(tǒng)實際運行過程中主要采取工業(yè)生產(chǎn)的方式來提供熱能，這時就可以相應地將集中供熱系統(tǒng)的熱能經(jīng)過適當?shù)奶幚磙D(zhuǎn)化成蒸汽。目前，我國大部分的中小企業(yè)在設計進行集中供熱的時候采取的熱媒都是蒸汽，從而有效地提升了室內(nèi)的供熱量。而針對居民建筑進行集中供熱時主要采取的是蒸汽與水分相結(jié)合的方式，這樣既能充分保證整個集中供熱系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，同時也能夠滿足實際生產(chǎn)的需求。其次，移動供熱系統(tǒng)在運行過程中主要是依靠熱源向建筑提供熱能，主要有以下一些供熱技術。

無煙燃燒技術。無煙燃燒技術，在實際的應用過程中必須要在鍋爐的兩側(cè)安裝新型材料，這樣在鍋爐內(nèi)部燃料進行燃燒的過程就會與鍋爐內(nèi)的新型材料產(chǎn)生一系列的化學反應，從而使燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫得到充分分解，由此也能夠有效地提升鍋爐的燃燒效率，進一步增加集中供熱系統(tǒng)的運行。

往復燃燒鍋爐技術。往復燃燒技術在實際應用過程中，主要利用的燃料是褐煤，使用這種燃料不僅能夠有效降低集中供熱系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，而且也能夠有效提升整個集中供熱系統(tǒng)的運行效率以及可靠性，充分減少鍋爐在燃燒過程中出現(xiàn)的各種問題。

小功率高壓變頻技術。該技術主要是應用在一些中小型的熱電廠中，其實際應用能夠?qū)鹘y(tǒng)的電力系統(tǒng)實現(xiàn)有效優(yōu)化，并進一步創(chuàng)新傳統(tǒng)熱電廠的工作方式。與此同時，通過相應管理機制的建設能夠有效地提升供熱系統(tǒng)實際的應用效果。在集中供熱系統(tǒng)中應用高壓變頻技術，對整個高壓系統(tǒng)運行情況進行了解，從而使得集中供熱系統(tǒng)等量分配更加合理。

熱源供熱調(diào)度技術。該技術在實際應用過程中要充分結(jié)合當?shù)貧庀缶指鞣N信息的預報方式，以此進一步明確熱源出口實際的溫度情況，并在此基礎上，合理地使用相應的調(diào)度軟件，進一步實現(xiàn)對供熱方式的合理調(diào)動。

2 熱力站的自動化調(diào)節(jié)與控制技術

2.1 熱力站的自動化調(diào)節(jié)技術

該技術主要的目的就是要實現(xiàn)熱力供需關系的合理調(diào)節(jié)，從而使得熱力的供應與熱力需求形成協(xié)調(diào)發(fā)展。通常情況下，該機構(gòu)在實施過程中要對環(huán)境溫度進行適當考慮，然后充分結(jié)合實際供熱溫度曲線圖對集中供熱系統(tǒng)的供熱溫度以及流量進行合理調(diào)整，這樣就能在充分滿足用戶對熱力需求的情況下，進一步減少能源的浪費。自動化調(diào)控技術在實際應用過程中，主要可以分為自力式調(diào)節(jié)和電動調(diào)節(jié)。

2.1.1 自力式溫度控制閥門

在集中供熱系統(tǒng)實際的運行過程中，充分結(jié)合液體膨脹理論設計出一個合理的流量調(diào)節(jié)閥值，然后在供熱系統(tǒng)的二次供水管中設置感溫包，而將溫度控制閥設置在一次回水管中。通過自力式溫度控制閥，能有效地實現(xiàn)對空調(diào)以及居民生活用水溫度的調(diào)節(jié)。

2.1.2 壓差控制器

壓差控制器在實際應用過程中，主要是設置在整個集中供熱系統(tǒng)的一次或者二次供水、回水管道中，其主要的作用是為集中供熱系統(tǒng)中熱水供用的流量以及回水的流量進行合理的配置，這樣就能夠充分保證供水管道以及回水管道之間壓差的穩(wěn)定，而針對循環(huán)水泵系統(tǒng)，通過變流量系統(tǒng)的作用，就能實現(xiàn)對集中供熱系統(tǒng)變頻控制。在這種情況下，又不需要在集中供熱系統(tǒng)的二次供水以及回水管道中設置壓差調(diào)節(jié)閥。

2.2 流量限制器

流量限制器在集中供熱系統(tǒng)中的應用主要是設置在熱力站的一次回水管中，其主要作用是對一次回水管中的回水量進行實時控制，這樣就能夠充分保證回水管的流量不會超過極限值，充分保證用戶的熱力流量始終處在合理的范圍內(nèi)。

2.3 熱力站的自動化控制技術

整體來說，實現(xiàn)自動控制的熱力站具備了以下幾點功能：首先，能夠?qū)崿F(xiàn)對熱力站中各項動態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)督，由此就能夠?qū)φ麄€集中供熱系統(tǒng)的實際工作狀況進行充分的掌握，然后通過流量的合理控制實現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)熱能均衡；另外，通過自動化控制技術，能夠?qū)崃φ镜墓r進行科學的匹配，從而使熱力站能夠充分結(jié)合用戶的實際熱量需求提供相應的熱量，與此同時，通過自動化控制技術能夠有效地判斷出移動供熱系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)的故障，這樣就能及時采取措施進行解決，從而進一步保障集中供熱系統(tǒng)運行的安全性，對集中供熱系統(tǒng)的運行檔案也能夠形成有效的完善，從而使熱力站能夠?qū)崿F(xiàn)熱量供應的量化管理。在自動化系統(tǒng)針對熱力站運行工況進行實時監(jiān)測的過程中，主要是針對溫度進行合理控制，充分結(jié)合室外環(huán)境溫度對二次供水溫度、回水溫度的相應曲線進行合理描述，這樣就能夠通過對比及相應的差距實現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)熱量的科學供應。

3 換熱站自動控制技術的節(jié)能應用

3.1 節(jié)能環(huán)保設計

在針對換熱站進行自動控制設計時，首先要充分保證供熱質(zhì)量，在此基礎上經(jīng)過相應的節(jié)能設計進一步提升對集中供熱系統(tǒng)能量損耗的有效控制，從而實現(xiàn)對集中供熱系統(tǒng)生產(chǎn)成本的有效控制。另外，在進行自動控制設備選擇時要盡量選擇性價比較高的設備。由于不同供熱系統(tǒng)，在供熱方式、工業(yè)設備等方面都存在較大的差異，因此，必須充分結(jié)合實際情況制定有針對性的控制措施，并合理地選擇控制柜、計量設備等相應的配套設施，與此同時，要充分保證相應的自動化控制設備能夠?qū)崿F(xiàn)與集中供熱系統(tǒng)的良好兼容。

3.2 功率控制方法與措施

當集中供熱系統(tǒng)處在穩(wěn)定運行狀態(tài)下時，系統(tǒng)整體的供熱量通常情況下都會與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量損失以及用戶的熱負荷基本保持一致，由此可以看出，用戶的熱負荷以及相應的散熱量都與移動供熱系統(tǒng)的供熱量有很大的關系，總體上遵循能量守恒定律，在整個供熱的過程中建筑物、實際的工作體系不會產(chǎn)生變化，但是建筑物的外部環(huán)境溫度會產(chǎn)生較大浮動，由此可知，整個供熱系統(tǒng)在熱負荷產(chǎn)生較大影響。由此可見，對整個集中供熱系統(tǒng)實際運行最大的干擾因素就是外部環(huán)境溫度。所以在供熱時，主要采取的是分時分區(qū)供熱控制方式，根據(jù)不同時間段、不同區(qū)域的熱能需求特點，設定不同時間段的供熱溫度，當室外溫度較高時可以適當降低循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速和功率，這樣既保證供熱效果，又起到節(jié)能的作用。

4 結(jié)語

自動控制系統(tǒng)是現(xiàn)代自動化技術高速發(fā)展的產(chǎn)物，在集中供熱系統(tǒng)中，充分應用自動控制技術不僅能夠有效地提升整個集中供熱系統(tǒng)的自動化水平，而且能夠充分保證集中供熱系統(tǒng)的運行質(zhì)量，有效地促進供熱系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。自動控制技術在實際的應用過程中，首先，要充分保證供熱質(zhì)量，在此基礎上才能對其節(jié)能進行優(yōu)化設計，實現(xiàn)對能源消耗的有效控制，最終達到集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能目的。