劉彪

（遼寧 調(diào)兵山112700）

1 概述

隨著城市化發(fā)展，為了有效的保證城市供熱工作有效開展，要重視研究自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)，通過技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用水平不斷提高，能夠更好地為城市供熱提供技術(shù)保證。因此，本文對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了概述，并提出了具體的應(yīng)用措施，希望分析能夠助力城市供熱工作有效開展。

2 供熱自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)概述

2.1 分層管控技術(shù)

該類技術(shù)是通過三個(gè)級(jí)別的管理站對(duì)供熱管線實(shí)施管理。一級(jí)管理站是從總體層面把握各個(gè)管道的運(yùn)行狀態(tài)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管線運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況，還可綜合提供相應(yīng)的控制與調(diào)節(jié)指令。二級(jí)管理站主要作為每個(gè)三級(jí)管理站與一級(jí)管理站之間的信息互通橋梁，自身具有數(shù)據(jù)采集、傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)與管理等多項(xiàng)功能，全面掌握各區(qū)域的供熱需求量。數(shù)據(jù)采集內(nèi)容主要指供熱量及管道運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際數(shù)據(jù)信息與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)產(chǎn)生差異時(shí)，需及時(shí)將異常情況反映給調(diào)控層，方便其采取適當(dāng)?shù)募m正措施。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)指在一級(jí)與三級(jí)管理站之間建立信息傳遞渠道，將一級(jí)管理站發(fā)出的控制指令傳輸給三級(jí)站，實(shí)現(xiàn)兩者之間的信息互通。管理功能主要體現(xiàn)在基于已收集的數(shù)據(jù)信息合理監(jiān)控各管線的供熱情況，一旦在管理過程中發(fā)現(xiàn)問題，可及時(shí)利用技術(shù)加以解決，提高管線供熱的穩(wěn)定性與安全性。通訊功能是供熱系統(tǒng)的核心職能，除了上述對(duì)信息進(jìn)行收集傳輸外，還可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與調(diào)配中心的信息通訊，從而確定合理的供熱量及傳輸范圍，也能夠?yàn)楣芫€維護(hù)工作提供前期便利。三級(jí)管理站屬于中繼站層面的熱能管控，其可將監(jiān)控分站發(fā)出的指令傳輸給下位基站，從而維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并實(shí)時(shí)將供熱量調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)乃健?/p>

2.2 熱量三級(jí)管理結(jié)構(gòu)

綜合的調(diào)控中心處于所有管理結(jié)構(gòu)的最高層級(jí)，該部分使用雙網(wǎng)方式，分別查詢獲取生產(chǎn)和管理兩方面的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，并在下達(dá)操作指令的服務(wù)設(shè)備中分別安裝不同職能的網(wǎng)卡，一個(gè)連接數(shù)據(jù)庫，一個(gè)用于發(fā)布指令信息，從而對(duì)其它的查詢、信息傳輸及訪問等操作減少干擾。下層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的每個(gè)基站都是相互獨(dú)立運(yùn)行的，相互訪問等操作不會(huì)干擾其它的分站運(yùn)行狀態(tài)，基站之間屬于平行關(guān)系。繼電站中的PLC 系統(tǒng)從性質(zhì)上講屬于第三網(wǎng)絡(luò)，其通過對(duì)各分站的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析和無線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

3 城市供熱自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用

3.1 氣候補(bǔ)償

氣候補(bǔ)償設(shè)備一般安裝于換熱站等綜合調(diào)節(jié)的位置，能夠隨時(shí)根據(jù)氣候溫度及客戶的供熱需求調(diào)節(jié)相應(yīng)的水溫，從而提高能源的利用率。補(bǔ)償器可以滿足用戶的階段性特殊供熱要求，自動(dòng)將水溫調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的水平，從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償效果。同時(shí)還可結(jié)合室內(nèi)的實(shí)際溫度通過傳感設(shè)備進(jìn)行身份補(bǔ)償，使溫度保持在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)。此外，溫度傳感設(shè)備還可根據(jù)室內(nèi)溫度的變化情況采取臨時(shí)性的調(diào)節(jié)措施，使水溫達(dá)到需求標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)室溫的合理補(bǔ)償。這種操作一方面可降低對(duì)能源的使用浪費(fèi)，另一方面也能夠準(zhǔn)確預(yù)估能源的損失量，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的科學(xué)化與自動(dòng)化運(yùn)行。

3.2 水力平衡技術(shù)的應(yīng)用

雖然該類技術(shù)在多地區(qū)的應(yīng)用率已經(jīng)明顯降低，但其作為傳統(tǒng)的自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)，在維持水力平衡方面也發(fā)揮著重要的作用。該類技術(shù)一般會(huì)用于區(qū)域內(nèi)的總控制網(wǎng)絡(luò)中，在供熱用戶端與截?cái)嗑g設(shè)置專業(yè)的調(diào)控設(shè)施，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管線的水力平衡性控制。一般自力式流量與壓差兩種調(diào)節(jié)方式較為常用，其中流量系統(tǒng)指的是實(shí)際流量，可基于實(shí)際的流量需求對(duì)流量進(jìn)行事前預(yù)估，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)估流量與實(shí)際需求量相對(duì)匹配。這樣流量在管線傳輸過程中便會(huì)減少由于重新調(diào)配而產(chǎn)生的水力失衡現(xiàn)象，降低由于流量不穩(wěn)定而導(dǎo)致的傳熱安全隱患。此外，此技術(shù)還能夠?qū)Σ煌叨鹊墓崴畨簩?shí)施調(diào)節(jié)操作，有效維持熱水傳輸?shù)木馀c穩(wěn)定，使兩個(gè)層面的回水點(diǎn)壓差維持在可控范圍。調(diào)節(jié)閥可在由于負(fù)荷變化導(dǎo)致流量變化的情形下發(fā)揮功能作用，將水節(jié)點(diǎn)的壓差一直維持在原來的數(shù)值水平，同時(shí)控制供熱環(huán)線其他散熱設(shè)備的流量水平一直維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

3.3 樓宇分時(shí)調(diào)控技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)生時(shí)期較晚，屬于新興的供熱技術(shù)種類。此技術(shù)能夠提升服務(wù)的精細(xì)化程度，主要用于對(duì)供熱時(shí)間具有特殊要求的樓宇。如果用戶對(duì)供熱時(shí)間的需求具有明顯的時(shí)段特征，或者主要集中在某一時(shí)段內(nèi)，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)上述樓宇的供熱調(diào)節(jié)。具體可通過樓宇內(nèi)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)樓宇的供熱時(shí)段及供熱量進(jìn)行科學(xué)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以此降低能源使用的浪費(fèi)。一套完整的調(diào)節(jié)系統(tǒng)由控制閥、溫度變送設(shè)備、監(jiān)測(cè)中心及控制設(shè)備等部分構(gòu)成，具體操作可通過每個(gè)樓宇安裝的熱表和調(diào)節(jié)閥完成不同樓宇的分時(shí)段供熱。實(shí)施時(shí)，技術(shù)人員需事先對(duì)樓宇的供熱模式進(jìn)行設(shè)定，再通過視頻及操作設(shè)備隨時(shí)調(diào)節(jié)供熱的參數(shù)指標(biāo)。當(dāng)實(shí)際供熱時(shí)，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)供熱的效果是否達(dá)到用戶需求，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)照，將供熱的實(shí)際數(shù)值調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍，從而滿足用戶的需求。此外，還可發(fā)揮無線通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)作用，克服空間限制條件將數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心，從而輔助實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)中繼站及熱網(wǎng)全網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。

3.4 熱計(jì)量技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要包括熱分?jǐn)?、熱?jì)量等專業(yè)方法。應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，是將熱力站、熱原樓宇及用戶端分別作為供熱方，根據(jù)用戶的熱量結(jié)算數(shù)據(jù)，通過相應(yīng)的超聲波熱量測(cè)試設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量。具體計(jì)量方式可為直接計(jì)量與分?jǐn)傆?jì)量。直接計(jì)量的數(shù)據(jù)信息便指某個(gè)用戶的獨(dú)立使用熱量的情況，分?jǐn)傆?jì)量則需要借助專業(yè)的熱表進(jìn)行分?jǐn)傆?jì)算，從而使每個(gè)參與分?jǐn)偟挠脩臬@取準(zhǔn)確的分?jǐn)倲?shù)量。這種計(jì)算方式較為科學(xué)，可按照用戶的實(shí)際供熱需求提供相應(yīng)的熱量，從而減少供熱過程中的能源消耗，凸顯供熱的環(huán)保特性。

3.5 單位時(shí)間內(nèi)的水流量的調(diào)節(jié)

3.5.1 定壓差調(diào)節(jié)模式

該類模式主要用于調(diào)節(jié)供熱管道中的壓力差值，借助變頻循環(huán)設(shè)備對(duì)管口的壓力差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。運(yùn)用此模式對(duì)供熱系統(tǒng)實(shí)施操作，調(diào)節(jié)壓差是十分便利的，同時(shí)還可對(duì)自動(dòng)控制模式的熱力供應(yīng)產(chǎn)生重要的影響，從而大幅提高了資源的使用效率，體現(xiàn)出供熱系統(tǒng)的科技化實(shí)施水平。

3.5.2 分階段調(diào)節(jié)

在實(shí)際實(shí)施供熱的過程中，負(fù)責(zé)供熱的機(jī)構(gòu)應(yīng)靈活按照氣候溫度來設(shè)定適當(dāng)?shù)墓崃?，并將整個(gè)供熱過程劃分為三個(gè)階段：即初期、中期及酷寒三個(gè)時(shí)期。根據(jù)不同時(shí)期的熱量需求，借助循環(huán)水泵及流量調(diào)節(jié)設(shè)備來完成對(duì)用戶端的供熱。分段調(diào)節(jié)供熱的特點(diǎn)十分明顯，其一實(shí)際供熱量可與用戶的需求緊密結(jié)合，使二者的匹配度較高，其二是能夠適當(dāng)降低部分地區(qū)的水、電資源的使用壓力，從而合理分配與使用資源，實(shí)現(xiàn)自然資源的合理利用。此外，在較為集中的供熱時(shí)段，用戶可能會(huì)產(chǎn)生需求的擁堵，而分段供熱可針對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和改善，如通過專業(yè)的設(shè)備在供熱時(shí)間及供熱量等方面進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，既能滿足用戶的熱量需求，又可以緩解擁堵現(xiàn)象，降低熱量傳輸高峰帶來的流量壓力，最大限度提高供熱過程的安全性。

結(jié)束語

總之，為了保證城市供熱體系穩(wěn)定高效運(yùn)行，本文從自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)方面入手，積極探索了自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)在城市供熱過程的具體應(yīng)用措施。為了進(jìn)一步加強(qiáng)研究能力，技術(shù)人員要深入工作實(shí)際，不斷總結(jié)自動(dòng)化節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用方案，積極進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用研究與創(chuàng)新探索，從而才能有效的保證城市供熱工作水平不斷提高。