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换热站供热自动化控制系统的原理及应用探讨

作者:陈鑫 冯立 来源:科学与财富 202021期 时间:2020-11-19

摘 要:换热站是将一次管网提供的高温热量进行二次转换,进而供给终端用户,以满足用户的基本生活需求。近年来,换热站运行系统逐步实现了自动化管理,该系统不仅降低了能源消...

  摘 要:换热站是将一次管网提供的高温热量进行二次转换,进而供给终端用户,以满足用户的基本生活需求。近年来,换热站运行系统逐步实现了自动化管理,该系统不仅降低了能源消耗量,减少了环境污染,而且供热效果较之过去相比,有了显著提升。因此,本文分析了换热站供热自动化控制系统的结构和工作原理,详细探讨了换热站供热自动化控制系统的应用方式。

  关键词:换热站;供热;自动化控制系统

  为了提升供暖质量,减少资源能源浪费,热力公司不断提升自动化技术水平,优化自动化控制系统的各方面性能,积极响应国家关于“节能降耗、绿色环保”的号召,并取得了阶段性成果。借助于自动化控制系统实时监控的功能,供热全过程实现了透明化管理,尤其在温度与热量控制方面,实现了一次达标、一次通过的愿景,用户满意率呈现出逐年升高态势。

  1换热站供热自动化控制系统的结构组成与工作原理

  1.1???? 结构组成

  换热站供热自动化控制系统主要包括:传感器、测量仪表、执行机构、PLC、现场液位计以工控机等结构组成。其中测量装置主要对换热站的运行状态以及各项运行参数进行测量,测量参数涵盖一次供温温度、二次供水温度、二次供水流量、用户暖气温度以及二次回水温度等参数。执行机构对供暖锅炉传输蒸汽管道的开关阀门进行有效控制。而 PLC 则是接收换热站控制系統传输来的数据信息,并对其进行运算和处理,然后借助于I/O 模块,写入自动运行控制程序,进而完成变频器、电动调节阀以及补水泵的相关动作行为。现场液位计主要测量补水箱内的液位高低,工控机则是有效监测系统运行过程中的各项参数,如果发现运行异常,工控机的报警装置会发出报警信号。

  换热站的控制柜对循环水泵以及补水泵进行有效控制,运行模式包括手动、自动、工频以及变频。而保障换热器正常运转的独立运行程序则存储在 PLC 内,在运行时,无需借助于上位机的监控管理软件。换热站的中央控制室时时监测出口位置的暖气温度,如果温度不达标,可以及时进行智能化调整,使供暖温度能够满足终端用户需求。

  1.2???? 工作原理

  从供暖锅炉内部出来的蒸汽借助于供热管道传输到换热站,在这传输过程中,蒸汽主要是由电动调节阀的自动开、关与手动阀门进行有效控制。当蒸汽传导到双纹管换热器中后,与管网中的冷水介质发生热交换反应,使蒸汽温度下降而成为液态的冷凝水,此时,冷凝水贮存到水箱中,在循环泵的作用下,冷凝水进入到供暖管道当中。为了防止跑、冒、滴、漏情况的发生,补水泵及时发挥补给作用,使换热器始终保持一定的压力值,保证供热系统运行既经济又稳定。而供暖全过程完全在自动化控制系统中各个传感器的控制之下,对全过程进行全方位监控,以了解和掌握换热站的实时工作状况。但是,值得注意的是,热量交换全程使用的是“软水”,因为“软水”当中含有少量的或者不含钙、镁等化合物,这样可以避免传输管网发生结垢现象,而使管网发生堵死或者焊管事故,一旦发生类似的事故,就会给维修带来诸多困扰,而且维修费用高,给热力公司带来巨大的经济损失。

  2换热站供热自动化控制系统的应用优势分析

  2.1???? 节约成本,操作便捷

  自动化控制系统的实际应用结束了过去人工操作的时代,节省了大量的人力资源,而且单位时间内的工作效率得到大幅提升,为热力公司节省了大量人力资本的投入。此外,自动化控制系统操作简便,数据信息反馈速度快,系统终端操作人员能够第一时间针对系统反馈的故障信息制订科学、合理的检修方案,为供热系统的安全、稳定运行提供了精准的数据支撑。

  2.2???? 节能降耗,低碳环保

  近年来,国家大力提倡节能降耗理念,而供热自动化控制系统具有实时监控的功能,能够对供热系统的热量与温度进行实时精准调节,如果热量过高,系统中的控制程序就会发生自动调节指令,使热量与供热温度始终保持在标准区间内。这样,就有效避免了热量散失,减少了资源浪费,提高了供热控制的精确性。

  3换热站供热自动化控制系统的应用方式

  3.1???? 数据信息的智能传输方式

  供热网络的数据信息量大,传统的人工收集方式无法及时收集和整理有价值的数据信息,给后续工作带来诸多负面影响。而供热自动化控制系统采取智能化的数据信息传输方式,能够第一时间收集到可利用的信息资源,数据精准、真实、可靠性高。比如系统中的数字温度传感器,在系统的显示终端能够清晰、直观的观看到准确的温度值,而且结合传感器灵敏度高、稳定性高的特点,使数据信息具有较高的完整性。此外,在数据传输过程中,必须借助于移动通讯网络,这就使得数据传输具有即时性,工作人员获取数据的时间间隔较短,对系统运行状态实现可持续监控,进而为提升供热质量提供了重要的数据信息支持。

  3.2???? 供热控制系统的热量调控方式

  在换热站的供热自动化控制系统中,往往采取热量调控的方式,对热量值进行适时调整,这种调控方式规避了过去单一针对温度进行调节的弊端。热量控制系统能够准确识别出每一个供热系统中的数据,对实时数据进行有效监测,根据外界气候条件的变化,将热量值调节到标准值,根据事先设定好的计算机程序,对系统中的调节阀以及热网内泵进行控制, 然后借助于二次网将热量传递给终端用户,进而完成整个供热过程。

  3.3???? 远程智能控制方式

  换热站的供热自动化系统应用了以太网以及现场总线控制等计算机网络技术,通过传输网络打造的数据传输路径,使终端工作人员能够对供热系统的运行进行远程操控。这种控制模式不但节省了大量人力资源,而且传输数据准确,操作方便快捷。当工作人员进入到操作主界面后,在计算机的云存储平台上有一个专属的管理员私有庫,用来存储供热系统的运行数据信息,工作人员只需要在人机交互界面上设置相对应的参数,通过按钮或按键的形式进行一键操作,然后通过计算机系统中的视频模块, 了解供热网络的实时视频信息,当信息累积到峰值时,就会存储到私有数据库当中,如果想了解供热系统的每一个时段的运行信息,可以在私有数据库当中随时调取相关数据,既省时又省力。

  4结束语:

  供热自动化控制系统是换热站的关键运行设备,该系统节能降耗、操作灵活、节省成本的优势正逐步在实际运行当中得到切实体现,不仅给热力公司创造了更多的经济效益与社会效益,而且标志着我国城市居民供热系统的自动化技术水平已跃升到一个新的高度,同时,也积极推进了智能化时代的发展进程。

  参考文献:

  [1]赵扬.谈换热站供热自动化控制系统[J].建筑建材装饰,2017(6):162.

  [2]张路杰.换热站自动化控制供热系统的研究[J].现代工业经济和信息化,2018,8(16):87-88.

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