鮑強(qiáng)

摘要：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，城市供熱管網(wǎng)的控制逐漸智能化，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的不足，提高了供熱管網(wǎng)的供熱效果。雖然大部分城市供熱已進(jìn)入智能化管理控制階段，但在控制方式的選擇和整個供熱網(wǎng)絡(luò)的管理上存在著不均衡的情況。為了研究城市供熱網(wǎng)絡(luò)的智能化管理和控制模式，根據(jù)多年的設(shè)計經(jīng)驗和建立供熱網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，本文深入探討了當(dāng)前供熱網(wǎng)絡(luò)的智能化管理和控制方式，并提出了一些創(chuàng)新的想法，希望能提供有價值的參考建議城市供熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和施工。

關(guān)鍵詞：城市供熱；智能化控制；存在的弊端；管理的創(chuàng)新

1 城市供熱系統(tǒng)的定義

所謂城市供熱系統(tǒng)一般由熱源、熱網(wǎng)和供熱用戶三部分組成。熱源，又稱熱力生產(chǎn)，主要是指生產(chǎn)和制備某一參數(shù)（溫度、壓力）的熱媒鍋爐房或熱電廠。熱網(wǎng)是一種輸送熱介質(zhì)的室外供熱管道系統(tǒng)。它是熱源與用戶之間的紐帶，起著輸送和分配熱源的作用。熱用戶是指直接使用或消耗熱能的室內(nèi)采暖、通風(fēng)空調(diào)、熱水供應(yīng)和生產(chǎn)過程供熱系統(tǒng)。根據(jù)熱源的不同，它分為熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，鍋爐供暖系統(tǒng)，地源熱泵，水源熱泵，工業(yè)余熱，核能，太陽能等熱源供暖系統(tǒng)。根據(jù)不同的供熱管道，可分為單控制，雙控制和多控制加熱系統(tǒng)。因此，當(dāng)供暖企業(yè)選擇供暖方式時，一定不要盲目遵循相同的規(guī)章制度。相反，他們應(yīng)該在客觀調(diào)查后選擇加熱方法結(jié)合市場經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境因素。

2 智能化控制與管理的目標(biāo)及形式

作為城市居民冬季采暖的直接供應(yīng)商，供熱企業(yè)必須在投資回報中，在用戶舒適度之間取得平衡，即在滿足用戶要求的前提下盡量享受舒適，盡可能增加收入和支出，城市供熱網(wǎng)絡(luò)的智能控制和管理的目標(biāo)是提高用戶的舒適度，增加公司的供熱凈收益。采用智能控制和管理模式，短期內(nèi)一次性投資肯定會增加，但從長遠(yuǎn)來看，將大大降低供熱企業(yè)的運(yùn)營成本，提高用戶的舒適度，間接帶來更大的利益。到供暖公司的長期運(yùn)作。智能控制和管理模式一般包括兩個方面，一是通過先進(jìn)的控制模式，提高控制精度，減少操作者，從而降低人工成本，減少操作者不確定性帶來的隱患，增加用戶的舒適度，為供暖公司運(yùn)行的量化管理創(chuàng)造條件。其次，為了建立一個完整的調(diào)度管理系統(tǒng)，通過對整個采暖公司采暖情況的定量分析，得出最優(yōu)的采暖模式，從而獲得最大的效益。

3 城市供熱網(wǎng)控制及管理的現(xiàn)狀

目前，城市供熱網(wǎng)絡(luò)主要從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上分為一次水直接供熱和二次水間接供熱；從熱源上可分為兩種方式：電廠蒸汽和鍋爐高溫?zé)崴?。早期城市供熱也采用一次蒸汽直接供熱，但由于安全性差、能源浪費(fèi)嚴(yán)重，新型供熱網(wǎng)絡(luò)已不再使用。一次水直接供熱具有一次投資少、供熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，但在長期使用中也存在安全、穩(wěn)定性差、維修率高、熱效率低等缺點(diǎn)。目前，除一些特殊場合外，新供熱管網(wǎng)基本未使用，現(xiàn)有供熱管網(wǎng)大部分已改造或在改造方案中。因此，本文僅討論蒸汽或鍋爐熱水作為熱源，二次水作為間接供熱的情況。

換熱器站作為間接二次水加熱方式的核心，起著將一次蒸汽或鍋爐一次熱水的熱能通過換熱器直接輸送給用戶的二次中/低溫?zé)崴淖饔谩Ｄ壳?，一個換熱站的控制和管理城市不僅有原始的方式對運(yùn)營商現(xiàn)場手動操作開關(guān)，但也有使用自動控制的先進(jìn)方法，在換熱站沒有人值班，統(tǒng)一集中遠(yuǎn)程監(jiān)控的熱交換器。與整個供熱網(wǎng)絡(luò)的管理相對應(yīng)，不僅有更多的原有的電話調(diào)度系統(tǒng)，而且還有整個供熱網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量?；诒O(jiān)控分析的集中監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)。除了控制和管理方法不同外，由于控制方法和設(shè)備的不同，每個供熱管網(wǎng)都有自己的特點(diǎn)。

4 現(xiàn)階段城市供暖系統(tǒng)存在的弊端

（1）落后的技術(shù)，污染。過去供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是線性經(jīng)濟(jì)的單向流動，即“資源-生產(chǎn)-消費(fèi)-廢物排放”。它的經(jīng)濟(jì)增長取決于大規(guī)模的資源開采和消耗，這很可能超過大自然所能承受的限度，從而對自然造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。此外，由于技術(shù)落后，在加工自然資源并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中將釋放出大量的污染物。為了節(jié)省成本，一些不道德的公司不處理廢棄物或只是將它們丟棄到空氣中，這會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

（2）優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)，減少熱量損失，供熱輸配系統(tǒng)是供熱系統(tǒng)的核心，它決定著輸出熱源的利用率。因此，僅靠提高燃燒效率來優(yōu)化整個供熱系統(tǒng)而不考慮運(yùn)輸是非常困難的。為此，供熱企業(yè)應(yīng)以科學(xué)的理論指導(dǎo)工作，以先進(jìn)的技術(shù)和手段解決輸配范圍、輸配距離和結(jié)構(gòu)之間的問題，采用平衡調(diào)節(jié)裝置，設(shè)置合適的進(jìn)口調(diào)節(jié)裝置，確保液壓平衡。為了使利用率最大化。

（3）能源效率很低。目前，許多供熱企業(yè)雖然對提高利用率給予了一定的重視，但由于公司人員、資金和科技實力的限制，利用效率還不高，造成了巨大的無形浪費(fèi)。也就是說，為了達(dá)到同樣的采暖效果，采暖企業(yè)需要使用更多的自然資源，排放更多的廢氣，從而形成一個惡性循環(huán)。特別是在以煤炭等不可再生、不可清潔資源為能源的不發(fā)達(dá)國家，這一問題將更加突出。

5 智能化控制和管理

5.1 氣候補(bǔ)償

氣候補(bǔ)償是一種常見的智能控制方式，即通過控制二次間接供水溫度的熱交換器站，提供的熱換熱器站可以減少，這不僅可以降低成本，又可以提高用戶在接受供熱過程中的舒適度一舉兩得。最好的方法是不要使用熱平衡控制加熱直接在實際操作中，但建立相應(yīng)的二次加熱溫度和室外溫度曲線，然后根據(jù)具體情況調(diào)整他們通過熱交換器的轉(zhuǎn)換站，所謂的曲線可以進(jìn)行加熱階段和季節(jié)，以減少取暖和提高供熱的復(fù)雜性，實際的效果。

5.2 無人值守操控

如上所述，無人值守操作是智能控制和管理的第二種模式。自動控制設(shè)備設(shè)置在熱交換站，自動控制水溫，補(bǔ)充水量和故障排除，無需操作員值班管理。該模式的優(yōu)點(diǎn)之一是降低了實際操作的勞動強(qiáng)度，不僅降低了勞動力成本，而且提高了勞動效率。其次，采用智能控制管理，大大減少了人為因素造成的安全問題，提高了城市供熱系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。

5.3 換熱站控制

通常，控制換熱站的幾個方面主要包括調(diào)節(jié)二次供水溫度，蒸汽壓力控制，水位恒壓換熱器，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定管理等，換熱站的主要目的是使用鍋爐提供蒸汽和高溫?zé)崴螂姀S提供可供用戶直接使用的第二，低溫水。在城市供暖的整個過程中，通常有一個全熱交換站和幾個可調(diào)峰值換熱站同時進(jìn)行加熱。

6 智能化控制和管理的創(chuàng)新

6.1 智能化管理和控制方式

在城市供熱智能管理和控制過程中，調(diào)度管理系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，是最好的管理方法之一。但是，我們應(yīng)該考慮用戶和城市的具體情況，結(jié)合其他因素來研究最佳的智能控制和管理模式。除了對相關(guān)操作人員進(jìn)行必要的指導(dǎo)和技術(shù)培訓(xùn)外，還需要對整個供暖系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)，全面的分析。通過調(diào)節(jié)熱交換站與各熱源之間的加熱量，可以提高運(yùn)行效率，降低投入成本，可以更有效地控制城市中的整個供熱系統(tǒng)。

6.2 管理系統(tǒng)的調(diào)度

調(diào)度管理系統(tǒng)主要包括通信網(wǎng)絡(luò)和調(diào)度中心，是為大型項目建設(shè)開發(fā)的一套管理系統(tǒng)。其主要目的是通過以太網(wǎng)向用戶提供相關(guān)信息，用于管理資源，顯示數(shù)據(jù)和發(fā)布內(nèi)容。而通信網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)。例如，在城市供熱過程中，電廠，熱交換站，鍋爐房等熱源的相關(guān)數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，在調(diào)度中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后將數(shù)據(jù)信息等資料發(fā)布給用戶。

7 結(jié)語

隨著城市供熱管網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，從單一熱源向多熱源發(fā)展，管網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，供熱用戶和設(shè)備數(shù)量也在迅速增長。如何對城市供熱系統(tǒng)的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行有效的管理，提高熱網(wǎng)運(yùn)行效率，節(jié)約能源變得越來越重要。

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（作者單位：德州市熱力公司）