基于 城市供热系统智能化控制分析

基于 城市供热系统智能化控制分析

宋楠

身份证号码： 22070219931125****

摘要：随着国民经济持续快速增长和人民生活水平不断提高，城市规模不断扩大，城市采暖负荷也随之快速增长；另一方面，出于环境保护和国家“节能减排”的要求，各个城市均已陆续关停能耗大、污染重的燃煤小锅炉。近年来越来越多的城市集中供热工程相继开工，以满足居民的用热需求，随之而来的，城市供热管网也需要向着数字化、智能化的方向发展。为此，我国要提高供热站系统智能化实现供热节能，提高人们生活质量。虽然我国在一些技术上受到一定限制，全面实现能源转型的任务艰巨、责任重大，但相信在我们共同努力下，一定可以做到，实现国家的繁荣富强。

关键词：城市供热系统；智能化；措施

引言

随着城市规模的加大，供暖范围的不断增加，如何合理的调节集中供热系统，对其进行科学的控制，以便于使得供热系统得到合理的性能提升。随着科学的发展技术，供热系统的提升技术也在发生着巨大的变化与革新。在实践工程操作过程中，有不少热供单位曾通过对供热温度提升、对管路中的循环水量增大压力的方式来保证用户出现的供热来保证供热，虽然可以有效的解决冷热不均、水力失调的问题，但是在不同程度上也出现了流量与温差的不协调性的现象。单一的上述方式还会使得供热系统在局部发生不同程度的压力值不协调，这就会使得供暖的情况变得更加复杂。因此，必须不断探索城市集中供热技术，在实现热源质量提升的同时，提高能源利用率、减少环境污染，为人们的生活环境提供保障。

1城市供热系统的组成及特点

城市供热系统的主要组成部分可分为供热源、供热管网、用热户等。从整体上看，城市供热系统是一个规模庞大、循环封闭、结构复杂的系统，涉及千家万户，关系到城镇化建设，影响着城市管理效能及节能、环保等工作开展。城市供热系统正在由单一热源向多种热源转变，供热设备、节点和用户越来越多。因此，城市供热系统的管理控制也存在效率不高等问题。随着城乡一体化进程的不断加快和大气污染防治力度的不断加大，提高城市供热系统的热源利用效率成为必须解决的问题，在这种形势下，加强城市供热系统的智能化控制成为必然要求。

2城市供热系统智能化控制现状

2.1调节供热管网，优化热能分配

供热管网是城市供热过程中必不可少的一部分。由于管网距离不等、热能输配范围不科学、结构设计不合理，很多热能被无效的消耗掉，加大了供热企业的能源消耗量。基于此，供热企业通过安装智能化入口调节装置、调整辐射范围，保障水力平衡。从工作原理上分析，智能化控制旨在提高热量的供求均衡分布，减少供热不均，来降低热量的不当浪费，以此来达到提高热能利用效率的目标。供热公司安装智能控制系统以后，在一定的周期内，保持热源和各换热点之间热量的相对平衡状态，这是城市供热系统智能化装置的应用基础。在实际供热过程中，热源和各换热站之间的供热往往并不平衡。基于这种不足，一些供热公司又通过安装自动化调节装置，运用无人值守模式，来进一步加强热源和各换热站之间的供热平衡，以保持供热系统的正常运行，达到提高能源利用效率的目标。

2.2调节供热时数，自动升降温度

很多客户反映，供热温度过高，超出用户的用热需求。根据这一现象，供热企业在供热系统中加装智能调节装置，主要是对供暖时数进行灵活调节。当室外温度达到一定温度时自动停止供暖，当室外温度低于一定温度时自动恢复供暖。这种利用智能化装置进行自动间歇调节供暖的方式，有效降低了工作能耗。同时，在智能化控制供暖时间上，还有一种阶段式调整供暖温度的方式，将供暖温度划分为几个等次，按照白天、夜间、低温天气等划定供热温度。在温度高的时间段，如白天，需采用较低的恒定供热温度。在温度温度较低的时间段，如夜间，则采取较低的恒定供热温度。这种方式可以兼顾用户满意度和供热企业能耗降低，达到双赢的效果。

3城市供热系统智能控制的对策

3.1供热站智能化系统设计环节

第一，在城市供热站智能化系统设计时，要考虑到城市建设的今后发展规划，并结合热电厂发展的具体情况进行合理设计。第二，做好供热系统的备用设计，当供热系统出现故障或者检修时，由其他配网和备用系统进行供热，保证供热系统的正常运行。第三，完善智能化热网监控系统设计，实现换热站中二次网供回水温度平均值控制、电动阀手动给定阀开度控制、换热站二次网循环泵控制、换热站二次网补水泵控制，实现整个热网系统中热源、换热站和热用户整体有序的运转。第四，供热管网的保温问题一直是难以攻克的大难题，也是许多学者至今为止研究的课题，在供热管网运输过程中流失一部分热力是在所难免。为此我们要做好供热管网保温可从敷设方法、运输途径等方面进行设计不断优化，同时也可以使用一些供热管网的节能设备，如变频循环泵、变频补水泵、计算机监控系统、气候补偿器、换热站一次测电动调节阀、换热站入口平衡装置、热用户入口平衡装置，将供热管网的流失降到最低。

3.2供热管网的智能化控制

第一要采用变频调速技术，整个供暖期分为前、中、后三个阶段，其中要属中间阶段热负荷最大，用户所需的管网流量也是相对较多，而前阶段和后阶段随着气候变化，用户所需管网流量并不是很高，所以这就需要应用变频技术，变频水泵能适时根据用户热负荷的变化，自动调节网路中的流量，将管网中的流量重新分配来满足用户所需要的流量，减少阀门损失，降低能耗，实现节能效果。第二是采用微机控制技术，使操作人员对热网进行适时的检测和调节，在换热站前端安装电动调节阀，对其压差进行有效调整和控制。第三是直埋敷设应用技术，采用直埋保温管道，其导热系数与其他传统保温材料相比，保温效果可以高4-8倍，改材料属于聚氨酯硬脂泡沫吸水率低至10%,这些优势是其他材料所无法比拟的，从而减少了供热管道的整体热损失，提高了供热网管的运输效率。

3.3优化供热站智能化系统建设环节

为了保证供热站智能化系统，实现供热节能效果，就必须对供热系统的建设环节进行创新。第一，要做好供热系统的检查和维护工作，定期对热源设备进行巡查和检测，避免因设备问题引发突发事件。第二，在设备、材料选择时，严格按照相关标准进行，严禁使用不合格产品，对产品的抗腐蚀性、防水性、抗压性等方面要出示测试报告，确保其质量的安全。第三，加强供热管理工作，提高管理人员的智能化管理意识，强化节能意识，同时也要定期组织培训相关智能化操作技术要领。第四，供热用户可根据自身需求自动检测和控制热量，实现供热用户的独立调控。

3.4加强供热系统的检测

加强供热系统的检测是提高城市供热系统中供热质量的重要措施，加强供热系统的监控及检测可以规范工作人员的行为，提高工作效率，保障供热系统的运行效率。工作人员可以对系统设备的各种数据进行规范记录，一旦系统发生故障工作人员就可以迅速找出故障发生的原因，降低供热损失，提高系统运行的稳定性。相关技术分析人员还可以对系统数据进行有效分析，进而总结出当前系统中存在的问题以及实际供热效率，方便供热企业采取适当方式提高自身的能力，降低系统的能源损耗。我国供热企业还应当加强对于工作人员的监督和管理，使其可以认真执行检测任务，忠于自己的本职工作，避免出现由于工作人员的疏忽导致的供热系统出现问题。供热系统的检测是城市供热系统智能控制正常运行的重要保障行为，因此相关部门应当重视供热系统的检测，这样才能有效降低企业的供热成本，达到节能降耗的目的。

4供热智能化监管系统应用要点

供热智能化监管系统不仅能够实现对整个供热管网中各点数据参数的实时监测，且在一定程度上预判供热过程中可能出现的潜在问题并及时反馈问题，为及时解决问题和保证供热效率及质量提供了一定保障，减少不必要的人力尧物力及财力的浪费，使得整个供热系统处于更加安全尧稳定的状态。同时，智能化系统的运用在一定程度上解放了传统供热系统中大量人工，实现了智能化的经济节约。

5结语

综上，城市供热系统的智能化应用能够更加精准地把握供热情况，及时高效地调整供热方案，达到供热平衡，提高热源的利用效率。同时，还能够有效提高供热系统的故障排除能力，防范安全风险，提高管理效率，必将为节能型社会、环境友好型社会提供更加有力的支持。

参考文献：

[4]贾昱.自控技术在城市集中供热中的应用[J].科技经济导刊，2017（3）.

[6]王雅明.城市供热管网的优化设计探究[J].工程建设与设计，2019（15）.