張路杰

（拜城縣眾泰煤焦化有限公司， 新疆 拜城 842300）

引言

現(xiàn)階段，集中供熱自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)在社會(huì)生產(chǎn)和日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠降低供熱成本，減少能源消耗，有利于促進(jìn)人與環(huán)境的和諧發(fā)展。隨著集中供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步，系統(tǒng)智能化水平逐漸提升，其運(yùn)行模式也發(fā)生了很大的變化，彌補(bǔ)了原有溫差小、流量大、前端熱、后端冷以及熱能利用率等缺陷，逐漸向溫差大、流量小以及全網(wǎng)熱能平衡分布的經(jīng)濟(jì)效益模式方向發(fā)展。此外，集中供熱自動(dòng)化系統(tǒng)能夠依據(jù)用戶的實(shí)際需要進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，針對(duì)不同的用戶需求提供不同的職能體系，從而實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化[1]。

1 換熱站的構(gòu)成

1）測(cè)量?jī)x表及傳感器：用于對(duì)換熱站的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，其中包括一次供溫溫度、二次供水溫度、二次供水流量、二次回水溫度、供至用戶暖氣溫度、一二次回水壓力等測(cè)量傳感器；

2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：用來(lái)控制由鍋爐送來(lái)的蒸汽管道開(kāi)關(guān)閥門的作用；

3）PLC：換熱站控制系統(tǒng)首先通過(guò)變送器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行采集并傳送給PLC，PLC再根據(jù)上位機(jī)對(duì)給定信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為控制信號(hào)發(fā)送到前端I/O模塊，由I/O模塊轉(zhuǎn)換成模擬量去控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器、補(bǔ)水泵動(dòng)作；

5）工控機(jī)：對(duì)換熱站的自動(dòng)化控制和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制、報(bào)警等。

換熱站由控制柜的控制系統(tǒng)構(gòu)成，控制柜完成循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵的控制功能，具有自動(dòng)和手動(dòng)運(yùn)行模式，也有工頻和變頻運(yùn)行模式。換熱站的運(yùn)行程序獨(dú)立存在于其控制系統(tǒng)PLC內(nèi)，能夠脫離上位機(jī)監(jiān)控管理軟件而獨(dú)立運(yùn)行。中央控制室通過(guò)監(jiān)控暖氣出口溫度變化情況，讓現(xiàn)場(chǎng)巡檢工來(lái)調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)工藝，以求達(dá)到合適的暖氣溫度，從而供至用戶。

之前公司采用的換熱器原理是水在內(nèi)測(cè)，蒸汽在外部環(huán)繞從而達(dá)到加熱，這種換熱器效果非常不好，參數(shù)波動(dòng)大，調(diào)節(jié)起來(lái)比較麻煩，經(jīng)常出現(xiàn)實(shí)際溫度跟遠(yuǎn)傳溫度不相符，給檢修帶來(lái)了較大困難。對(duì)此公司決定重新購(gòu)買一臺(tái)換熱器，（這臺(tái)雙紋管加熱器中，蒸汽在內(nèi)部，水在外側(cè)環(huán)繞），組織鉗工更改工藝管道，減少了儀表測(cè)點(diǎn)，通過(guò)更簡(jiǎn)便的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)達(dá)到更好的換熱效果。

2 換熱站供熱自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用效益

自動(dòng)化系統(tǒng)在換熱站供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）經(jīng)濟(jì)效益。供熱自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠節(jié)約大量的人力資源，降低了財(cái)力和人力消耗。通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)，不需要人力對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和傳輸，方便快捷，且工作效率和工作質(zhì)量較高。

2）環(huán)境效益。換熱站供熱系統(tǒng)中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崃窟M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)供熱溫度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，降低了資源的浪費(fèi)，提高了供熱控制的精確性，有利于促進(jìn)低碳環(huán)保理念的實(shí)現(xiàn)。此外，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠?qū)τ脩羰覂?nèi)溫度和外界溫度進(jìn)行及時(shí)采集處理和傳輸，合理調(diào)控水溫和流浪，既節(jié)約了資源，又獲得了環(huán)境效益。

3）安全效益。相比較人工監(jiān)測(cè)和管理，自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)Q熱站供熱中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，若供熱系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)問(wèn)題發(fā)生原因進(jìn)行分析，從而在最短的時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的性和穩(wěn)定性。

3 換熱站的工作原理

鍋爐出來(lái)的蒸汽通過(guò)管道送到換熱站（蒸汽是由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制開(kāi)、關(guān)并配有手動(dòng)閥門），進(jìn)雙紋管換熱器內(nèi)與冷介質(zhì)（水）進(jìn)行充分的熱交換，從而達(dá)到很好的換熱效果，蒸汽形成的冷凝水到水箱當(dāng)中，由循環(huán)泵來(lái)的水在換熱器中經(jīng)過(guò)交換后進(jìn)去到暖氣網(wǎng)中，補(bǔ)水泵用來(lái)及時(shí)補(bǔ)充因管網(wǎng)跑、冒、滴、漏等遺失的水量，以便保持一定的壓力，形成經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，控制臺(tái)通過(guò)各種傳感器對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況監(jiān)控，隨時(shí)掌握，了解換熱站的進(jìn)行情況，并作出相應(yīng)處理。

換言之，我們對(duì)身邊習(xí)以為然的教育現(xiàn)象及問(wèn)題不去追究，比如“師生關(guān)系”“教學(xué)”“班級(jí)”“年級(jí)”等，這因?yàn)槲覀兂３Ｒ越?jīng)驗(yàn)思維的態(tài)度去看待這些普通的事情。

在整個(gè)系統(tǒng)中的水用的是“軟水”，軟水是指不含或含較少可溶解性的鈣、鎂化合物的水。它在其中的作用不言而喻就是為了防止在汽化嚴(yán)重的水管部分形成結(jié)垢現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵死管道甚至爆管，造成維修困難，耗費(fèi)大量的人力、物力以及財(cái)力，得不償失，這也就違背了最初用換熱站來(lái)輸送暖氣的用意。

4 連鎖關(guān)系

儀表與整套換熱機(jī)組連鎖控制有關(guān)的點(diǎn)只有兩處：

1）二次供水壓力：檢測(cè)管道中壓力給予PLC信號(hào)，根據(jù)壓力大小來(lái)調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵給水流量，如來(lái)調(diào)節(jié)供水溫度。壓力異常可能會(huì)造成整套機(jī)組的停運(yùn)，現(xiàn)場(chǎng)有一現(xiàn)場(chǎng)壓力表來(lái)比對(duì)壓力傳感器是否壓力異常。

2）二次供水溫度：二次供水溫度上裝有熱電阻，熱點(diǎn)阻感應(yīng)管道中的水溫將信號(hào)值發(fā)往PLC，根據(jù)設(shè)定溫度（供水溫度）來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥加大或減少蒸汽量。

電器與換熱機(jī)組連鎖控制有以下關(guān)系：PLC通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)二次供水壓力的控制，當(dāng)一臺(tái)補(bǔ)水泵無(wú)法通過(guò)變頻補(bǔ)水達(dá)到所要求的壓力時(shí)，控制器可使另一臺(tái)備用泵以工頻的方式進(jìn)行補(bǔ)水，并將數(shù)據(jù)送到觸摸屏進(jìn)行顯示控制，最終實(shí)現(xiàn)更加智能化的恒定補(bǔ)水系統(tǒng)。

5 常見(jiàn)故障

1）電機(jī)故障：換熱機(jī)組常年高溫高濕，造成電機(jī)氧化，應(yīng)做好保養(yǎng)工作。保持電機(jī)溫度正常，軸承聲音運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

2）二次回路故障：電路電源故障，轉(zhuǎn)換電源異常，無(wú)法正常供電或電力元件損壞造成二次回路無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3）壓力異常：常年高溫高濕環(huán)境造成設(shè)備的自身?yè)p耗嚴(yán)重，做好保養(yǎng)與維護(hù)。

4）溫度異常：多因線路或因環(huán)境濕度過(guò)重，造成腐蝕，MA信號(hào)異常出現(xiàn)溫度不準(zhǔn)或熱電阻造成直接損壞。

5）PLC異常：PLC控制整個(gè)換熱機(jī)組的程序運(yùn)轉(zhuǎn)加熱，出現(xiàn)異?？筛鶕?jù)是否存在輸入輸出信號(hào)來(lái)判定PLC是否存在異常。

6）電動(dòng)閥異常：電動(dòng)閥盤根漏水，長(zhǎng)時(shí)間高溫帶熱，造成電動(dòng)閥墊子或O型圈變形厲害，出現(xiàn)壓不死的情況。

7）液位計(jì)顯示不準(zhǔn)：軟水檢測(cè)不合格，水質(zhì)過(guò)硬，造成管道結(jié)垢厲害或堵塞，液位顯示不準(zhǔn)，應(yīng)讓水質(zhì)化驗(yàn)工加強(qiáng)平時(shí)水質(zhì)化驗(yàn)。

在換熱站供熱過(guò)程中，自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，是換熱站供熱系統(tǒng)中的重要組成部分?，F(xiàn)階段，換熱站供熱市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，要想實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，必須對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，最大化節(jié)約能源，降低經(jīng)濟(jì)成本，提供用戶使用滿意度。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)低碳環(huán)保理念，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，有利于促進(jìn)人與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。