浅谈换热站智能自动控制技术

摘 要：在经济水平越来越发达的今天，人们对供暖的需求也日益递增，对供暖的质量也有着越来越高的要求，传统的单一供暖形式已经不能够满足现在人们的需求。在这种情况下，供暖换热站供热系统就要做出相应的改善，在满足供热的前提下还要达到节约能源的功效。而自动化控制技术恰恰满足了换热站的功能需求，在满足换热站供热需求的情况下还能够做到节约资源，也正是因为这样的优点而被广泛的应用到换热站的供热系统当中。现如今对换热站的智能自动控制技术的研究愈加受到人们的关注，其重要性自然不言而喻。自动控制技术能够节能减耗，从而降低企业的资金成本，给企业带来最大的经济效益。本文将分析自动控制技术在换热站当中的工作原理，探究其优点等具体信息。

关键词：换热站；自动控制技术；节能减耗；工作原理

引言

随着社会发展以及人们生活水平的提高，在生产生活当中人们对供暖的需求在不断发生着变化。传统的供暖形式虽然满足了人们对于单一温度的供暖需求，但是存在着高耗能的缺点。企业的资金投入较大，能源消耗过多，造成资源的浪费。节能减耗也一直是我国提倡的精神，自动控制在换热站中的应用正好起到了这样一个节能减耗的作用。总的来说，供热系统的自动控制技术能够扩大换热站的供热能力，做到节约能源的作用，提高换热站供热等各方面的管理水平，减轻因供热而产生的污染物的排放量，同时还能够减少劳动力的投入。因此，越来越多的企业开始选择使用自动控制技术。

1 换热站及自动控制技术的工作原理

换热站是集中供热系统供热网路与热用户的连接场所，是热源与热用户之间的一个中间环节，其供热品质的好坏对改善热网热力工况，提高供热质量起着重要作用。所谓的集中供热实际上就是依靠蒸汽或者热水为热能的载体，通过管网来对一定区域中的用户进行统一的供热供暖。而集中供热系统的组成主要是三个部分，第一部分就是热源，第二部分就是热用户，最后就是热网。由于供热系统中热用户的热负荷是一直处在变化当中而非固定的，因此，如果想要使得供热质量得到满足，同时也使各个热用户的需求得到满足，就要做到合理的配置热能，并且对供热系统进行运行方面的调节，简而言之就是进行供热调节。对于供热调节，其工作的原理就是依据供热调节具体地点的不同，可以将供热调节划分为三个不同的调节方式，分别为：集中调节的方式、个体调节的方式、局部调节的方式。其中，集中调节在热源处或者供热网处进行。局部调节的方式是在换热站或者热用户的引入口进行，个体调节方式是直接在散热设备处进行调节。集中热调节相对而言更加容易操作和实施，运行起来在管理方面也更加的便捷，因此是目前最主要的供热调节方法。在集中供热系统当中，供热网与热用户相互连接起来的场所就是换热站，在换热站中安装有与用户连接的一些相关的设备、管道、仪表、阀门以及一些控制装置。集中供热系统的主要作用就是根据热网的工作情况以及不同的条件来采取不同的连接方式，以此将热网输送的热媒进行调节和转换，最终向热用户系统分配热量来满足用户的相关需求。

2 换热站自动控制系统的功能

2.1 一次网电动调节阀控制

换热站控制系统具有气候补偿以及恒温供水的功能，也就是说换热站可以根据室外气候的变化来自动的调节供热量。通过应用可编程控制器来根据室外的气候温度的变化以及当地的热负荷曲线，决定二级网侧的供热量，实测供热量和设定值相比较之后，进行PID闭环调节，控制器输出信号到电动调节阀，调节电动调节阀的开度，从而改变一级网侧的流量，以此实现二级网侧供热量调节。

2.2 二次网循环泵变频控制

所谓的二次网循环泵变频控制技术就是对二次供水的水压力值进行PID控制，这样一来那些不利点供暖困难的问题就能够迎刃而解。对于压力差的相关设定数值就可以在设定的时候参照经验参数或者说参照经验曲线。

2.3 补水泵变频控制

在供水供暖的时候，往往会需要补水环节，供水的压力值、流量、水泵转速等等都需要精确的控制。自动补水之所以能够做到二次网回水自动补给，是因为由二次网侧同水管路上的压力变送器检测的压力信号与控制器上回水压力设定值比较后输出一个控制信号，通过PID控制来调节补水泵的转速，从而实现二次网回水自动补给。

2.4 保护功能

换热站自动自动控制系统有着四种保护功能，这四种保护功能分别是失压保护、断电保护、超温保护、超压保护。下面就这四种保护进行具体的分析：

首先，突出的保护功能就是失压保护。所谓的失压保护就是指二次网侧回水压力低于超低限设定值时，自动停止循环泵运行，并关闭电动调节阀，自动补水系统投入运行，开始补水。自动补水系统投入运行后二次网侧回水压力任然继续降低即发声光信一号报警。断电保护主要是停电后自动关闭电动调节阀，切断热源，控制器及变频器自动复位并使各种设定参数和运行状态参数保持原断电前设置。超温保护是指二次网供水温度超过80℃时，一级网侧电动调节阀关闭。一次网回水温度超过70℃时启动高限制保护，以一级网回水温度为目标控制电动调节阀门开度。一次网侧供水温度超过120℃时立即关闭一级网侧电动调节阀并报警。超压保护是在二次网供水压力超过设定超高限值循环泵停止运行并关闭一次网侧电动调节阀。检测水箱液位，具备报警保护功能。水箱液位为4～20mA信号输入，停补水泵信号由控制器送出，停泵水位可以人为设定。经过搭建这样的换热站自动控制系统，最终可以实现换热站的无人值守，带来以下功能效果：宏观掌握供热系统运行状况、运行质量、保证供热系统的运行参数。对热网的水力工况以及热力工况进行全自动调节，解决各换热站的耦合影响，消除热网水平失调，平衡供热效果。以节省总供热流量为目标，在满足热网用户基本采暖要求的前提下尽量减少总共热量，从而达到提高经济效益的目的。

3 换热站供热自动化控制系统应用分析

3.1 环境方面的优点

自动化控制系统的应用在很大一定的程度上提高了供热控制的精确度，通过对热量的实时监控，及时调控供热温度，避免能源浪费，有利于实现低碳环保的理念。自动化控制技术通过计算机智能监控，对外界环境和用户室内温度的相关数据进行及时的采集、分析处理以及传输，通过控制技术调节实际温度，控制水温以及流量。

3.2 经济效益

自动化控制技术很大程度的降低了成本。供热自动化控制系统的应用减少了人员成本和资源成本。自动化控制系统的应用不需要人员对数据进行人工搜集、整理以及传输，使用自动化控制技术就可以高效的完成这些工作，减少人力，企业的经济效益大大提高。

3.3 安全效益

自动化控制技术的应用对换热站的各个供热环节进行全方位的监测，可以及时的发现问题，减少了安全事故的发生，大大提高了安全性。

结束语：自动化控制技术不管是在提高换热站供热职能作用上，还是在节能减耗提高企业经济效益上，都有着目前为止难以替代的显著优势。通过本文的具体分析，希望能对我国目前换热站的自动化控制应用的发展有所益处。

参考文献

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