淺析自動控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能方面的應(yīng)用

1、淺析自動控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能方面的應(yīng)用 在進(jìn)行集中供熱的過程中，采暖熱水通過水利管網(wǎng)輸送到各個(gè)換熱站，在經(jīng)過換熱站進(jìn)行換熱之后，將熱能傳輸?shù)礁鱾€(gè)熱用戶當(dāng)中。換熱站的節(jié)能、平穩(wěn)運(yùn)行在供熱過程中顯得異常重要。就此，本論文針對自動控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能方面的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并提出了相關(guān)的建議。 我國幅員遼闊,各地氣溫差異性較大,在冬季,我國的北方由于氣溫較低,都需要進(jìn)行采暖,采暖的能耗量較大,更加重了能源緊張的局面，在目前居民住宅的集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中采用自動控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能取得了較好的成效。伴隨著我國科技的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，自動控制技術(shù)被應(yīng)用在集中供熱節(jié)能方面，并且取得了一定的效果。但是，從最近

2、幾年來我國自動控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能應(yīng)用的成果來看，尚不理想，存在一定的問題。就此，針對自動控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能方面的應(yīng)用提出了相關(guān)的建議。 換熱站自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 為了能夠在保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低經(jīng)濟(jì)成本降低水電消耗，提出了科學(xué)合理的自動化控制系統(tǒng)。根據(jù)供熱系統(tǒng)的復(fù)雜程度和規(guī)模，采用高性價(jià)比的自動控制系統(tǒng)設(shè)備。利用熱網(wǎng)RTU系統(tǒng)的期間采用施耐德品牌的PLC。換熱站自動系統(tǒng)因?yàn)楣嵝问胶蜋C(jī)組設(shè)備呈現(xiàn)出不同的方式，因此需要制定具有針對性的控制策略。在選擇控制系統(tǒng)和配套儀表的過程中，應(yīng)該從可靠性、簡單性、實(shí)用性、便于維護(hù)性進(jìn)行考慮。在進(jìn)行自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，要充分考慮到整個(gè)系統(tǒng)的

3、兼容性、開放性、穩(wěn)定性、通用性和可擴(kuò)展性。 換熱站自控系統(tǒng)的組成 我公司的供熱形式是通過換熱器針對集中供熱一次網(wǎng)和用戶二次網(wǎng)進(jìn)行熱能的交換，通過二次網(wǎng)絡(luò)將熱能傳輸給用戶。換熱站的RUT系統(tǒng)是通過PLC、現(xiàn)象儀表電器、通訊接口、人機(jī)接口觸屏等組合而成。通過流量、溫度、壓力等參數(shù)，將現(xiàn)場儀表傳感器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號，變頻器將電機(jī)電流、轉(zhuǎn)速等信號送入到PLC當(dāng)中，通過PLC控制變頻器的啟停和調(diào)速。觸屏作為現(xiàn)象的人機(jī)接口，顯示換熱站的主要參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，并且現(xiàn)場的指令操作也可以通過觸屏的方式下達(dá) 換熱站供熱控制策略 當(dāng)熱水網(wǎng)絡(luò)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行過程中，在不考慮網(wǎng)管沿途損失的情況下，網(wǎng)路的供熱量應(yīng)該等同

4、于供暖用戶用來采暖設(shè)備的散熱量，也應(yīng)該等于供暖用戶的熱負(fù)荷，被稱之為熱量平衡。 所謂的供暖熱用戶的熱負(fù)荷，是建筑物的體積供熱指標(biāo)與建筑物外部體積的積，再乘上室內(nèi)穩(wěn)定減去室外溫度。 供暖用戶采暖設(shè)備的散熱量指的是，散熱器的傳熱系數(shù)散熱器的散熱面積散熱器熱媒的平均溫度。 供熱量指的是，循環(huán)水流量熱水的質(zhì)量比熱供水溫度與回水溫度的差，除以3600等于1.163循環(huán)水流量供水溫度和回水溫度的差。 也就是說，供暖熱用戶的熱負(fù)荷，等于供暖用戶采暖設(shè)備的散熱量，等于供熱量。這是供熱調(diào)節(jié)理論根本，從以上內(nèi)容的的描述中能夠發(fā)現(xiàn)，系數(shù)建筑物的體積供熱指標(biāo)和建筑物的外部體積變化并不明顯。在這里我們將其作為常數(shù)。因此

5、，當(dāng)我們將建筑物的室內(nèi)溫度控制到一定的時(shí)候，那么變量就只是室外溫度。簡單來說，室外溫度能夠在一定程度上影響到建筑物供暖熱負(fù)荷的唯一變化。因此，在換熱站自控系統(tǒng)中，室外溫度的變化是系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的決定性因素。控制的主要目的在于抵消室外溫度變化所造成的擾動影響，達(dá)到維持系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的目的。 節(jié)能效果分析。 1.降低單位的熱能消耗 通過實(shí)施自動控制防范，減小管網(wǎng)水力失調(diào)的程度，達(dá)到用戶系統(tǒng)熱能分布均勻的目的。從另外一個(gè)角度進(jìn)行分析，通過網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥開度分時(shí)自動控制和換熱站水泵合理、及時(shí)的調(diào)節(jié)配合，避免人工調(diào)節(jié)在時(shí)間上的滯后性和對經(jīng)驗(yàn)的依賴性。 2.降低單位降耗 在針對換熱站進(jìn)行增設(shè)水泵變頻設(shè)備的過程

6、中，要針對水泵電機(jī)頻率進(jìn)行自動控制，通過改變電動機(jī)電流和頻率，達(dá)到節(jié)能的效果。在進(jìn)行變頻的過程中，它的調(diào)節(jié)范圍較寬，并且能夠保持較高的效率，實(shí)現(xiàn)精度化運(yùn)行。它能夠有效的消除電動機(jī)啟動過程中的大電流，延長水泵的使用壽命。從另外一個(gè)角度進(jìn)行分析，在熱用戶用熱負(fù)荷較小的時(shí)候，能夠通過減小流量的策略降低水泵對能源的總體消耗。 例如，以一個(gè)20萬平方米供熱面積換電站為例子，在08年的時(shí)候換熱站水泵一共消耗電量為23.5萬度，也就是電消耗為1.85度每平方米供熱面積，在09年實(shí)施自動控制方案之后，電消耗變成1.12度每平米供熱面積，20萬平方米的供熱面積總節(jié)電量為4.89萬度。如果按照1.1單價(jià)進(jìn)行計(jì)算，節(jié)省電費(fèi)總數(shù)為4.26萬元。這一數(shù)字意味著在使用自動控制系統(tǒng)之后，我國的在一定程度上節(jié)約了電成本，在對于我國未來的發(fā)展具有積極影響。 3.降低人工成本 通過自動控制設(shè)備的增加，改變了傳統(tǒng)換電站需要人員留守的現(xiàn)象，從而節(jié)省了這部門的費(fèi)用。因此，通過自控添加手段和變頻器的合理配置，能夠達(dá)到良好的節(jié)能效果。與此同時(shí)，對降低公司的資金成本具有一定的意義。 綜上所述，為了能夠在保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低經(jīng)濟(jì)成本降低水電消耗，應(yīng)科學(xué)合理的制定相應(yīng)自動化控制系統(tǒng)，在進(jìn)行控制系統(tǒng)和配套儀表選擇時(shí)應(yīng)從設(shè)備可靠性和