摘要：能减排的环保理念不断深入，使供热系统的管理工作越来越严格。供热系统也开始积极倡导节能减排，相应的节能技术和措施也开始在供热系统中得到运用。特别是自动化技术的快速发展，极大的提升了供热系统的节能效果。因此文章就电气自动化在供热节能技术中的应用进行略述。
关键词：电气自动化；供热节能技术；应用
在当前社会，节能减排已成为社会发展的主流趋势，因此供热行业也在积极响应这一号召，在供热过程中不断加大对节能技术的研究和应用，而电气自动化在供热节能技术中的有效运用，不仅能减轻供热行业中工作人员的工作量和工作压力，实现供热系统的自主控制和调节，还能大大提高供热效率及供热质量，从而有效满足供热用户的采暖需求，同时减少供热成本，提高经济效益。
一、供热系统能源消耗环节
通常情况下供热系统主要为集中供热模式，其主要由管网、热源以及热用户等共同组合而成，同时需要通过转换、热制备、用热以及输送等环节。集中供热模式制备是利用城市热电厂以及地区锅炉房等快速形成。地区锅炉房的能源消耗设备为燃料运输以及灰渣清除设备、鼓风机、锅炉、水处理与其他系统水泵等，这些设备使用的能源为电、水、热以及燃料。热网管主要对热能进行科学传输。供热网管是管道、管道设备以及相关附件等共同组合而成，其铺设模式为三种，分别为直埋模式、管沟模式以及架空模式。热网管能量损失主要属于沿途散热损失以及泄漏水、热损失。结合相关标准参数可以明确，热力站属于二级网管热源，其能量消耗设备为热交换设备、系统补水泵以及循环水泵。热用主要是利用采暖散射设备将热能传递到整个房间中，使室内环境具有较强的舒适性。这时能量的损失主要是散热器运行状况具有密切的关联，同时也在一定程度上与建筑围护结构保温能力、室内环境温度性要求以及自然环境温度等具有直接联系。
二、电气自动化在供热节能技术中的应用
（一）供热管网的分层管控技术
一级管理站是总体的调控中心，通过调控中心管理者可以实时采集和监控下属各个监控分站的各项数据，并及时进行彼此间异常数据与控制命令的传输。二级管理站就是调控中心和各个三级管理站的传递中心，主要对不同的区域的供热需求进行采集。主要有具备四种功能，第一种是通讯功能，第二种是数据采集功能，第三种是管理功能，第四种是数据转发功能。首先数据采集不需要我们过多的赘述。统计的整个控制区域的供热数据以及管道的正常运转信息，一旦出现于正常数据不同的时候，将信息传递到调控中心既可。收集从三级管理站得到的信息，汇总好后，转给调控中心即可。数据转发功能是指中介站作为三级管理站和一级管理站的数据转发中心所具有特色的功能，向上一级管理中心转达三极管理中心的供热的具体情况，同时给三级管理站传达一级管理站的具体命令在数据采集的基础上延伸出的管理功能。通过日常的供热管道数据采集，可以得到整个供热管道正常工作时的各项数据指标范围，在确定数据指标范围之后，就可以对供热管道进行监控了，一旦发现数据异常的情况，就可以通过管理系统进行管理。管理之后延伸出的是通讯功能，在管理中心除了把数据转发，除了发送管道信息之外，也可以和一级管理中心通过系统进行沟通，对管道的问题进行调控。确定是否减少供热，还是增加供热，请工作人员对供热管道进行维修等等。三级管理即中继站的热量管理。中继站中的下位机在接收到由监控分站转发的操作指令后可在确保安全运行的前提下自行达成各种热量调控工作。
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（二）楼宇分时段供热调控技术
随着供暖用户对于供热质量的要求日益提高，供热公司需要为用户提供更加精细化的服务，其中楼宇分时段调控系统就是供热公司精细化服务的重要环节，对于整体调控用热时间段比较集中且用热时间分段比较明显的楼栋，具有十分有效的提高作用。通过在供热楼栋中安装专用的分时段自动调节系统，不仅能对整体楼栋进行调控管理，同时能大大减少不必要的能源损耗。楼栋分时段调控系统的组成主要包括监控中心、集中控制箱和电磁控制阀门及温度变送器四部分。在实际安设楼宇分时段调控系统时，首先需在各个楼栋中安装 1 台接口型号为 RS485 的热量表及电磁调节阀。调控系统中的现场设置屏和操作站能对每一栋楼宇的运行模式事先进行预设，在楼宇分时段调控系统的后续运行过程中，楼栋内部的现场控制器会对相关的热量信息进行收集。然后系统会自动与之前预设的运行数据比较，如果实际运行数据和预设的运行数据不符，就可以利用电磁调节阀对其进行调控，使各项数据和预设的运行数据达到一致。在楼宇的分时段调控系统中，通过无线通讯手段的应用，能使控制器将获取到的数据上传到监控中心，可以对中继站和供热用户之间的热网数据进行自动化的有效监控，同时完成对热网的远程监测和管理操控。
（三）气候补偿供热技术
气候补偿技术中的主要设备是气候补偿器，通过气候补偿器的应用，从而实现对供热管网中的供水温度的气候补偿功能。气候补偿器通常被安装在热力中继站或锅炉房中，然后供热用户就可提前进行对供热温度的预设，可根据个人需要对不同时间段设置不同的供热温度。如果由于室外温度变化导致供暖系统中的回水温度发生变动，此时气候补偿器就会自动开始对供暖系统中的供水温度进行调节，气候补偿器调节供水温度的依据就是供热用户提前设置好的温度曲线。另一方面，安装室内的温度传感器能及时发现室内温度的变化，然后对供水温度进行调节，完成对于室温的补偿。
（四）换热站的自控系统
在供热管网中对换热站运用自控系统，主要是为了在确保供热质量的同时，能实现对电、水和热等能源的消耗量的减少，实现供热管网的经济运行。换热器的作用是实现二次网与供热一次网之间的热能交换，然后将热能通过二次网络传输给供热用户，换热站自控系统的组成部分主要包括人机接口触屏、通讯接口、现场电器、仪表及 PLC 控制系统四部分。实际运行过程中，换热站的自控系统需对以下供热参数进行采集：一次网和二次网的供水温度与压力、一次网和二次网的回水温度与压力、补水泵和循环水泵的运行状态与对其频率的控制反馈、一次网中供水流量的调节阀的开启度等。在自动控制系统实际运行过程中，上述流量、压力及温度等各项供热参数是借由供热现场中的仪表传感器而被转换成电信号，然后由变频机将这些电信号传输到 PLC 控制系统中，PLC 控制系统反过来可实现对变频器调速及启停的调控。触屏的作用是显示各项供热参数及供热设备的运行状态，同时也可完成对现场操作指令的下达。自动控制系统进行的控制措施主要包括对流量的分阶段改变和对供水温度的调节。控制循环水泵的运用时可选用的运行方式有两种，分别是定压差调节，即通过利用变频器对循环泵转速进行控制，使二级网进出口的母管压差保持恒定值；分阶段调整流量，即将供暖期根据当地气象条件的变化进行阶段划分，以热负荷的不同将其分为初末期和中期及严寒期，在不同的供暖阶段使用相应的运行方式，利用一次网的流量调节阀和循环水泵的配合进行供热。
总之，电气自动化相关技术及设备在供热系统中应用，不仅能保证热能的有效利用，提高能源的有效利用率，减少能源的浪费现象，同时也能大幅减少供热的成本费用，使供热效率大幅提高，减少需要的工作人员人数，提高工作效率。
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论文作者:权太守
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
标签：系统论文; 数据论文; 温度论文; 管理站论文; 管道论文; 功能论文; 水泵论文; 《电力设备》2018年第20期论文;