供热系统的监测控制改造技术及应用

供热系统的监测控制改造技术及应用

胡昌虎

北京市煤气热力工程设计院有限公司新疆分院 830000

摘要：伴随着市场经济的飞速发展，我国的生态危机及资源危机变得越来越严峻，需要供热公司实现节能减排，以顺应当前的发展趋势。对供热系统监测控制实施技术改造，可对供热系统的运行状态进行实施掌握，并做出适当调整，同时还可提升资源运用率，保障供热质量，以防热量被浪费，减少能耗，为此，十分有必要对供热系统的监测控制改造技术进行详细分析与研究。

关键词：供热系统；检测与控制；技术改造

前言：现如今，我国资源危机问题日益严峻，而主要的能源消耗者要属供热公司，所以为节约我国资源，供热公司必须坚持走长期稳定发展道路。在科技的助推下，对供热系统监测控制实施技术改造，可高效保障供热质量，提升供热效率，减少热量损耗，顺应当前节能环保的发展趋势，进而全面推进我国供热水平的提升。

1我国供热系统发展现状

目前，我国主要的供热方式为“大流量，小温差”，这种运行方式会存在很多的问题。一是，供热不均，近处用户的供热温度比较高，远处用户的供热温度不达标，不能合理分配热量，导致近处的用户需要开窗放热，远处的用户还需采取其他辅助措施进行供热，造成了严重的资源浪费；二是，我国现有的供热技术水平比较低，供热系统的监测与控制效率比较低，无法根据气候的变化来调节供热参数，从而出现耗能高等问题。随着节能减排理念的提出，要求供热企业加大技术改造力度，发展集中供热模式，并利用信息化技术来实现整体监测和控制，有利于提高供热质量、降低供热成本，从而实现企业的经济效益和社会效益。

2供热系统智能控制技术分析

2.1智能温控平衡技术

在集中供热系统中，因为供热规模大，管网水力工况非常复杂，其水力失调问题越来越突出，进而降低了其供热质量，产生不能符合使用者要求的情况。针对一个设计合理的系统，通常可以通过初调节，促使各使用者的流量达到设计值。但针对一个规模大管网复杂系统，使用当前经常用的方法（如阻力系数法、回水温度法），因为受到各种条件的制约，存在准确性不高、工作量过大、需反复调试等问题，其效果不是预想的效果。智能温控平衡技术可采用现代控制理论及计算机模拟分析相集合，采用水利管网系统具体运行工况动态检测数据，来模拟分析系统的水力工况，进而采用分析数据来远程自动控制系统运行工况，这不但能够提升调节精度，减少人工调节的工作量，还能促使系统水力工况的动态控制得以实现。

2.2无线传感技术

现如今，供热系统运用比较频繁的技术为无线传感技术，主要是搜集系统运行期间的各项数据信息，将数据信息传输至共享数据库中，实现远程控制。与此同时，无线传感技术通常情况下都是与温度传感技术融合使用的，通过对供热使用者室内、室外的温差变化进行数据收集，可对供热温度进行自动调节，满足使用者的供热需求。伴随着技术的飞速发展，智能技术逐渐融入其中，进而实现智能监测控制，快速提升我国供热水平。

2.3智能变频技术

将智能变频节电装置加装在供热系统中，采用水泵原有电机系统控制，将阀门开度控制转化为水泵转速控制，两者融合实现调节热平衡目的。其中，智能变频节电装置的功能有以下两种：一是，通过合理改变水泵频率节约电能，如设备需控制流量、适当境地转速、对流量进行调整，就能实现节能的目的；二是，在不变更水泵频率的前提下，通过检测、跟踪负载变化，依据其功率因数及负载率变化，对功率输出进行优化，使电机的输出功率贴近轴功率，进而实现节能。

2.4相关EAOC技术

能效分析与运行优化控制技术，即EAOC。EAOC技术主要用来研究供热系统的各项运行参数，对运行策略进行合理优化配置，减少能耗，保障系统实现管理方面的节能。

3热网监控系统研究

3.1系统构成

ScADA系统优势十分明显，具有操作简单、覆盖面大、稳定性良好及测量精度高等优势，因此，当前的热网监控系统多采用ScADA系统。同时，在使用期间，ScADA系统具有较高的自控性，可进行远程调控。ScADA系统通常适用于分散的热力站中，通常分散热使用者需实施参数、温度及压力测量。当设备开启使用时，会停止控制行为。当这些数据传输至监控中心后，可实现集中监控目的。当需要实施统一指挥时，可确保系统运行的安全性。热网监控系统主要包括三层，详情参见表1。

表1热网监控系统构成部分

注，在监控调度过程中，一旦出现异常现象，应在第一时间进行处理，这样能地数据更新进行保障。

3.2监控系统

在热源处，对气候补偿器进行使用时，当室外空气产生变化时，在室外设置的传感器会将室外温度信息传输至室内的补偿器，依据传回的信息，室内的补偿器会实施调节处理，进而改变关系曲线。待关系曲线改变后，还需与最初的调节温度进行对比，假设对比后相合适，则此过程便得以完成。假设对比后存在问题，产生不对应问题，室内补偿器会再次传输信号，将信号传输至三通阀中，对设置好的水混合比进行改变，这样就可以获取相应的调节曲线。假设是直接进行供热的系统，可选取相对比较简单的监控方式实施处理，同时在连接供热网的前提下，保障压差控制阀的一次水循环系统运行的稳定性，进而进一步确保设备的运行效率，提升设备水平。当压差控制阀得到保护后，可进一步保障系统运行的稳定性。控制机会在上位指令的前提下实施工作，促使回水管调节得以实现，使得电动两通阀畅通。对回水点位置进行逐渐改变，进而符合使用者需求。

4供热系统智能控制节能技术的应用

4.1典型用户

某小区，建设规模：建筑总计45栋，供热总体面积为14.9万m²，总设计供热量为8495kw。重点改造内容：小区使用供热智能系统。节能技术改造投资金额为100万元，依据供热季120天，按10%计算改造后的节能量，一个供热季可节能800tce，投资回收期为1.5a，获得节能经济效益67万元。

4.2节能潜力及推广前景

江亿院士指出，依据清华大学建筑节能研究中的研究计算，我国北方城镇建筑供暖面积在2001-2017年之间，由50亿m²增至140亿m²，总面积增加约2倍，总能耗量增加不到1倍。其中有一大半的公共建筑都已安装中央空调系统，在中央空调系统中运用了供热系统智能控制节能技术，其节能效果十分显著，北方地区平均单位面积供暖能耗，由2001年的23吨标准煤/m²降至2017年的14吨标准煤/m²，建筑面积增长显然高于能耗总量的增长，研究表明节能工作成绩显著。我国建筑保温的总体水平得到大幅度提升，供热系统智能控制节能技术降低了建筑实际需热量。

结束语：

现如今，我国供热技术水平偏低，在供热系统监测控制方面始终存在诸多问题，导致供热不均，降低供热质量。对供热系统监测控制进行技术改造，可对系统的运行状态进行实施掌握，同时实施智能调节与控制，进而提升供热质量及效率，减少资源浪费现象，达到节能减排的目的，提升供热公司的社会效益及经济效益。

参考文献：

[1]赵立新.供热系统监测与控制改造技术探究[J].河南科技，2014，（11）：101.

[2]王陆廷，董重成，魏万利.供热系统的监测控制改造技术及应用[J].低温建筑技术，2011，33（05）：100-102.

[3]王陆廷.供热系统监测与控制改造技术研究[D].哈尔滨工业大学，2010.

[4]赵立新.供热系统监测与控制改造技术探究[J].河南科技，2014，11:101.

[5]王陆廷，董重成，魏万利.供热系统的监测控制改造技术及应用[J].低温建筑技术，2011，05:100-102.

[6]谷盛.集中供热系统的监测与控制[J].山西建筑,2014,40(30):144-146.