时间：2023-05-30 10:45:19
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇供热系统，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TU833文献标识码： A 文章编号：
引言：城市燃气具有优质、高效、清洁、环保等特点，是发展国民经济，改善人民生活的重要能源之一。由于燃气属于易燃易爆的有毒有害气体，且其输送主要通过燃气管道，因此，燃气工程建设关系到千家万户，工程建设的管理非常重要，是关系城市安全的头等大事。在保证燃气工程安全的前提下，如何控制施工成本、施工进度及施工质量就成为燃气工程建设的重要部分。其中统计工作作为一项基础工作，在工程管理中发挥着举足轻重的作用。
1. 住宅常用供热方式
1.1 地热井供暖系统
地热井供暖系统是采用深层地热水将热能传送给热需求处，由于大部分地热井水含有大量的矿物质及硫化物，对管网有一定的腐蚀，所以一般采用换热器交换供热，只提取热量，供暖侧采用软化水循环供给用户实现供暖。
优点：
(1)地热井供暖系统可充分利用可再生的地热资源进行能量转换，大大提高了一次能源的利用效率，可以节约煤、天然气等不可再生能源。(2)没有燃烧，不需要堆放燃料废物的场地，也能很好地保护大气环境。
缺点：
(1)地热井供暖系统需要丰富的地下水资源，在地下水贫乏的地区不适用．(2)受保护地下水资源的制约，抽取地下水经过热交换后普遍采用回灌技术，但由于技术的限制，回灌的地下水很难再回到地下蓄水层，造成地下水的流失。同时在回灌的过程中，或多或少存在着对地下水的污染。(3)某些地区虽然地热资源丰富，但由于水质较差，为了防止换热器被腐蚀，对换热器材质提出了要求，比如要求使用防腐能力非常好的钛板换热器，自然就大大增加了初期投资。
1.2 燃气璧挂炉供暖系统
燃气壁挂炉是以天然气，人工煤气等为燃料的一种新型取暖方式，一户一炉，燃气在壁挂炉内燃烧，水被加热，热水通过地热管循环取暖，用户可自由控制供暖时间及温度，家中无人可低温运行。
优点：
(1)分户供暖，每家一台壁挂炉，可根据住户自己的需要灵活调节供热温度，避免了集中供热中调节困难，能量浪费的问题。(2)完全按照每户的燃气使用量收费，避免了目前大多数集中供暖系统按照建筑面积收费的不合理性，可以真正实现舒适性和运行费用的统一。(3)由于不需要换热站，也不需要铺设小区内的二次供热管网，使得建设方的初期投资大大减少．也避免了目前多数小区二次管网由于水力失衡导致的末端用户供热质量较差的现象。(4)由于使用天然气或者石油气等作为热源，对环境的污染大大减少。(5)供暖和生活热水的一体化，使燃气壁挂炉成为家庭的小型能源中心，壁挂炉一机多用，可不再另外购置太阳能及热水器，减少了居民投入．
缺点：
(1)燃气壁挂炉使用寿命一般为15年，年分摊成本较高，需要二次投资，且质保期一般为1～2年，保修期后的维修配件等费用都由用户自理。(2)存在一定的安全隐患．产品的质量原因或用户操作不当都可能存在一定的安全隐患，同时还有一定的噪声。(3)燃烧的废气强制排出室外，会滞留在楼群密集的小区内，污染环境。(4)严冬季节长期无人居住时，也需保留低温燃烧。
1.3 以电厂余热及燃煤锅炉为代表的城市集中供热系统
电厂余热与燃煤锅炉产生的是蒸汽或者高温热水，均须通过换热站换热以后通过小区的二次供热管网通往每家每户的分(集)水器。
优点：由于集中供暖应用历史长，技术成熟，使用安全。易于管理等诸多优点，目前在民用及工业建筑中仍占大多数份额。燃气壁挂炉供热系统将会在不久的将来越来越普遍。如何让这种燃气供热系统安全的输送到家家户户，燃气统计工作起到了至关重要的一步。
2. 燃气统计管理
统计是指对与某一现象相关的数据的搜集、整理、计算和分析等的活动。统计工作是指利用科学的方法搜集、整理、分析和提供关于社会经济现象数量资料的工作的总称。因此统计工作涉及到宏观与微观的各个领域和环节。统计工作是一个工程项目各分项管理工作中的一项基础的、综合性的工作。平时点点滴滴的日常统计数据是反映平时工作成效、结算支付以及未来工作计划决策的重要依据。目前，各项施工管理逐步程序化、规范化，工程管理中的统计作为施工单位的一种管理手段，已愈来愈显示出其重要性。目前已成为工程项目中施工决策、编制施工计划、控制施工进度、检查项目执行情况的可靠依据。
随着改革开放的深入和社会主义市场经济的发展，信息化技术应用越来越广泛，统计工作也进入了一个全新的发展时期。在燃气工程建设中，统计工作已由单纯的统计信息搜集整理机构转变为具有信息、咨询、监督的新职能。在燃气工程建设中，统计工作的作用愈加明显，主要体现在以下几个方面：
（1） 在燃气工程建设的开发阶段。在这个阶段，统计工作发挥着至关重要的作用。从工程的立项到审批到开工，都是以统计数据为基础，以统计资料为决策的依据。统计工作是一个工程项目实行科学管理，监督整个项目顺利实施的重要手段，是工程项目制定政策和计划的主要依据。同时，统计的各项数据及指标也是反映工程项目实施过程的重要参考。统计工作就是通过搜集、汇总、计算统计数据来反映事物的面貌与发展规律。数量性是统计信息的鲜明特点，即通过数字揭示事物在特定时间特定方面的数量特征，帮助我们对事物进行定量乃至定性分析，从而做出正确的决策。
（2） 燃气工程施工阶段。在施工过程中,许多人认为统计工作没什么专业性和连续性，统计数据也只是一种大致的参考作用，在工程施工过程中可有可无，把统计工作简单化，《统计法》第24条规定：“统计人员应有执行统计任务所具备的专业知识”。没有一定的专业知识和业务技能是难以胜任现代化的统计工作的，也不能最大限度的发挥统计工作在燃气工程施工过程产生的作用。
（3） 工程竣工验收移交阶段。要及时准确地做好燃气工程中的数据及资料的统计工作，要搞好统计工作的规范化，必须健全统计网络作为组织保证，并使之程序化。其目的在于从资料管理方面保障统计资料的准确性、及时性、统一性和稳定性，防止数出多门，数据混乱。统计网络的建立，对于理顺企业与各项目部或各业务部门之间的相互交错的业务关系起到相互制约、相互协调的作用，这样既可使各专业统计明确在整个统计运行机制中的地位，增强各业务部门的全局观念和责任感；又可使统计信息及时上传下达，有效的发挥统计工作的作用，及时完成上报报表任务，为企业领导指挥和经营决策提供可靠的资料。
3. 在燃气工程建设中的管理。
从工程的立项到审批到开工，都是以统计数据为基础，以统计资料为决策的依据。统计工作是一个工程项目实行科学管理，监督整个项目顺利实施的重要手段，是工程项目制定政策和计划的主要依据。同时，统计的各项数据及指标也是反映工程项目实施过程的重要参考。统计工作就是通过搜集、汇总、计算统计数据来反映事物的面貌与发展规律。数量性是统计信息的鲜明特点，即通过数字揭示事物在特定时间特定方面的数量特征，帮助我们对事物进行定量乃至定性分析，从而做出正确的决策。燃气工程的开发首先要做好统计调查工作，即项目的地理位置，周围的管线情况，附近的居民情况，尤其是涉及到城市中老旧小区的拆迁、改造等复杂情况时，统计调查工作的质量往往对项目的实施起着决定性的作用。如果在统计调查阶段，在搜集原始资料时，出现较大差错，或者资料不全，形成“假数真算”，那么不论其后怎样进行认真的整理与分析，也不会得到正确的认识，还会导致错误的结论，甚至造成严重的后果。由此可见，统计调查工作是燃气工程建设的基础，决定着项目的成败。统计数据是统计工作的生命线，是各项工作的核心。在统计调查工作中首先要制定科学的统计调查方案，让调查人员或填报人员能够明确执行，不致产生误解。其次要加强统计人员的培训，做好统计基础工作，包括建立相应的统计机构，配备必要的人员，建立健全原始记录、统计台帐等制度和相关的责任制，保证统计资料的来源准确可靠，还要加强数据填报质量的检查。并认真贯彻执行统计法，有效地发挥统计在了解国情国力、指导国民经济和社会发展中的重要作用，促进社会主义现代化建设事业的顺利发展具有重要意义。
结束语：
统计是企业管理的一项基础工作，也是燃气工程建设管理中的重要手段。一定要把统计工作贯穿于燃气工程建设的全过程，严格以数据为准则，充分认识统计基础工作规范化的重要性。不断提高统计人员的统计水平和业务素质。大力发展城市燃气事业，节约能源，减轻环境污染，改善人民生活环境，提高人民生活质量。
参考文献：
[1]李强；王吉利；统计基础知识与统计实务[M]中国统计出版社2010
[2]何光瑶；统计调查理论方法与实务[M]中国经济出版社 1998
[3]刘岩松.LIU Yan-Song 供暖系统的技术与经济性分析[期刊论文]-煤气与热力2005,25(7)
[4]叶勇军.寇广孝.王汉青.王志勇壁挂冷凝式燃气锅炉与热地板在户式供暖系统中的应用[期刊论文]-暖通空调2004,34(11)
[5]刘建民 燃气壁挂炉地板辐射采暖的经济性实测及体会[会议论文]-2005
1、供热调节的类型和特点
对于供热调节的类型主要包括集中调节、局部调节和个体调节这三种。对于集中调节主要是在热源处进行调节；局部的调节在热力站或者用户的入口进行调节；个体调节主要是在扇热的设备处进行调节。这三种调节的方式，一般集中供热调节比较常用，因为运行和管理起来比较方便，是最主要的供热调节的方法。不仅需要对单一的供热系统进行调节，还需要对个别的热力站和用户进行局部的调节。对于供热系统进行调节时，要根据供暖的热负荷进行集中的供暖调节，对于其它的热负荷，由于变化规律的不同，需要对用户或者热力站进行调节，已达到其需要。对于分户计量的供暖的系统，根据用户自己的需要进行个体的调节。
2、供热调节的目的和原理
2.1供热调节的目的
对集中供热系统的供热的调节非常重要，从供热的目的上，主要是为了满足用户对于不同热量的需求，最主要的是避免对热量浪费而导致能源的浪费，以实现更好的经济运行的目的。在热水供暖的调节中，在运行的期间的安装时进行第一次的调节的过程，主要针对的是对采暖系统进行检查，已达到设计的目的。
2.2供热调节的原理
为了实现对于供热调节的目的，当供热的系统处于稳定的环境的时候，对于系统的供热量应该等同于供热用户系统的扇热设备，也等于供暖用户的热负荷。对于供热的方法会根据不同的供暖方式进行决定，是由墙体隔热和室内物体的蓄热等决定的。
3、在供热系统中的供热调节的原理和方式
在供热系统的运行时必须要根据室外气温的变化来进行调节，这种运行调节中主要是在锅炉房来完成的。在机械循坏供热系统中主要采用质调节和间隙调节这两种调节的方式；还会根据变频泵供热系统的原理和调节技术进行研究。
3.1质调节
质调节会随着室外温度的变化而不断调节锅炉的燃烧的状况，已达到能够控制锅炉内水的温度的变化，而不改变热网系统的循环的水量，供热调节如下图；
在图中可以看出，当室外的温度为-20℃时，供水的温度大约为95℃，回水温度为70℃；当室外的温度达到了-10℃时，供水的温度为70℃，回水的温度为53℃，温度越高，供水和回水的温度就会越低。这种调节的方式不会改变循环水流量，对于循环泵的功率会没有变化，当室外的温度升高时，用户的热负荷会降低，为了使循环泵的运行的效率降低，就会增加供热的成本。
3.2间隙调节
对于间隙调节会随着室外温度的变化而不断改变锅炉和循环泵运行时间的长短；当室外的温度比较低时，锅炉和循环泵就会连续的运行，党室外温度升高时，锅炉和循环泵就会间隙的运行。
3.3分阶段量调节
这种调节的方式是通过室外温度的变化而不断改变循环泵的流量，不改变供水和回水的温度。一般循环泵的流量是不容易进行改变的，这就需要采用分阶段改变流量进行调节，一些集中供热的部门和企业在采用这种调节方式的时候，会根据气温的变化将供暖分为各种不同的阶段，在室外的温度比较低时一般保持较大的流量，在室温比较高时，一般保持较小的流量，在每一个阶段的供热的时候，对于网路的流量应当保持在一个固定的值上。
3.4变频泵供热系统的调节技术
采用变频泵供热系统进行调节有利于对供热进行良好的调节还能够降低成本。利用分布变频泵供热系统可以方便的面对用户网的变化，快速的进行完成热网的粗平衡调节。变频泵供热系统是由各个热力站小循环泵确定的供热水系统总功率，主要根据把热能传输到各热力站进行的电能消耗这一工作的原理。二级泵供热系统这一技术不仅节约了电能的消耗，又保证了热源高效率的运行。
在对变频泵供热系统的运用上分为变频泵技术和二级泵系统技术的供热系统。分布变频泵这一机械原理通过在各热力站安装小循环泵的运行来进行取代传统的统一大循环泵的运行方式，这一运行方式能够有效的解决各热力站资用压力造成的大量电能的消耗，大大降低了供热的成本；二级泵系统技术以混水的方式实现了热源向热网传递热量的过程，这一技术很好的解决了在供热系统中热网的流量超过锅炉额定流量引起的电能的消耗，实现了大温差的量调节的供热，不会出现影响安全的问题，能够形成科学化的机械管理体系，支持热网科学化、机械化管理体系的建立和运行。
3.5变频调速技术
变频调速就是利用大功率的电子器件将正常供应的交流电而不断转化为用户所需要的交流电。对于变频器的输出接近于正弧波，这样能够有效克制在电压型逆变器控制中电机低速运行时而造成的转距脉动大的等缺点，发挥最大的调节节能效果。变频调速的技术主要是根据用户负荷的变化动态的调节水泵驱动电机的输入频率，达到调节水泵流量的作用，以减少水泵的输送的动力。
变频调速的技术主要是通过分阶段改变流量的质调节，采用不同的流量来调节系统的循环的水量，通过采用一定的流量和供回水的温度，改变供暖的时速，对热源的供热量进行调节控制；然后根据蓄水池的水位来控制节流阀，以调节水泵的流量，能够大大降低能耗。利用机械化的补给水泵进行连续的定压，再根据供热系统的压力变化，来调节补水泵的转速，实现系统恒压点压力的恒定。
结语
【关键词】供热系统；节能；调节
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、前言
目前，供热系统节能效果还不够理想，很多情况下，供热系统节能并没有真正的获得预期的效果，所以，进一步的分析供热系统节能调节问题非常有必要，具有现实意义。
二、供热采暖技术及特点
1、集中燃煤锅炉房是目前应用较广的方式，其优点是便于集中管理、运行成本低，得到大面积应用。
2、热力能源利用率高，便于集中管理，污染小，运行成本低。
3、燃油采暖环境效益比燃煤好，锅炉效率高，自动化水平高，运行管理人员劳动强度低.
4、分散燃气锅炉房目前在应用较多，其显著优点是环境效益好，锅炉效率高，节能锅炉自动化水平高，运行管理人员劳动强度低。
5、燃气壁挂式采暖炉具有用户调节方便、节能、便于计量和收费，无锅炉占地（占用一定建筑空间），节省热网投资，可将集中锅炉房的一次性大量投资变为灵活的分散投资等优点而应用较多。
近年来，出现了一些环保、节能的采暖方式，如利用水源热泵技术、地源热泵技术、气源热泵技术等供热采暖，地热的梯级利用技术逐渐被接受。今后，我国建筑采暖制冷技术必将沿着节能、环保的方向发展。
三、我国供热系统中存在的问题
1、管网敷设方式落后。供热管网敷设方式普遍采用管沟式，这种方式占地比较多，在城市规划管线综合安排上有一定的困难。尤其在城市中心会遇到大量的拆迁问题，增加了大量的投资。在供热管网建设施工过程中，经常会与城市的整体建设规划产生冲突，与各相关部门的协调配合存在较大问题，增加了施工难度，阻碍了施工进度，甚至无法实施，减缓了城市集中供热的发展速度，导致供热管道及热源的建设赶不上城市发展的需要。
2、管网夏季检修落后。城市供热系统检修手段落后，供热企业在成本、管理方面存在问题，检修不到位，用户冬季反复受到停热的影响，投诉率高，热费收取困难，导致供热企业和热用户间问题频出，用户经常投诉至媒体，供热企业给大众的印象较差。
3、供热系统的控制水平和调节水平落后。供热管网经过多年的发展已经形成规模，但是由于大多数系统没有管网监控系统，热源、热力站自动化程度低，大大降低了系统的经济性和可靠性。
4、供热系统不能适时有效地调节供热流量和供水温度。现有的供热系统只是针对设备的粗放式管理，很少考虑对整个系统主要运行参数进行监控，更没有实现对用户(楼宇)室温的远程监测，无法准确掌握系统供热水平和质量，操作人员只能凭经验调节供热量。另外，由于没有采取气候补偿措施，在实际运行过程中依然只能采用“看天烧火”的传统方式，即通过人工手动方式来调节供热量，不能自动地、实时地进行分时按需供热，造成采暖期初、期末大量浪费热量[2]。
5、运行的室外管网多为枝状管网，二次系统缺乏必要的调节手段，水力失调严重。同时大部分用户不具备分户计量的手段，能源浪费现象严重。如何有效保证供热管网的水力平衡是亟待解决的大问题，另外管网水力调节需要大量的资金、设备及人力投入，在实际操作中仍存在困难。
6、分户控制正在实施中，分户按实际用热量收取热费还在摸索阶段，虽然在全国各地进行了很多试点，很多暖通科研人员也进行了大量研究，但是收费体系、计量方法还没有十分成熟的可供推广的经验，在建造、改造过程中资金投入等还存在很多问题，真正实现分户计量收费还需时日。
四、供热调节原理
供热调节的主要任务是维持供暖建筑的室内计算温度。当供暖系统在稳定状态下运行时,如不考虑管网的沿途热损失,则系统的供热量应等于供暖用户系统散热设备的放热量,同时也应等于供暖用户的热负荷。建筑供暖方式分为连续供暖和间歇供暖两类。对于不同的供暖方式,供热调节的方法也不同,这主要是由墙体和室内物体的蓄热性能所决定的。对于间歇供暖建筑,当停止供暖后,室内温度不会瞬间降至建筑发生冻害的温度,它需要经过一个降温期。当重新开始供暖后,室内温度升高至计算温度也需要一段升温期,升温期所需要的时间取决于围护结构和室内物体的蓄热性能。
五、供热采暖节能技术与应用
1、采用多种新型能源节能技术
（一）太阳能供热技术是现在比较流行的非常采用的能源技术之一，他不仅是取之不尽，也是人们非常值得研究的能源。我国的太阳能资源非常的丰富，只要充分利用到采暖供热中它的效果是非常显著的。
（二）热泵供热技术主要是依靠发电，他利用海水、河水和废水转化为可用的高位热能，从而达到节约能源的目的。
（三）低温核供热技术是利用核能的新能源。核能不仅是许多国家都想研究的能源，他的投入费用不仅低廉，发热性能也是非常高的。
（四）地热能供热是利用地球内部蕴藏的巨大热能。它的热量非常巨大，不需要任何燃料而且省去了燃料运输和燃烧的费用，又降低了环境污染。
（五）垃圾焚烧供热是利用将工业和生活垃圾焚烧而产生的热量，从而获得热量，不仅获得了客观的经济效益，还保护了效益。
2、建设科学的热力网供暖节能系统
热力网节能是建设供热采暖系统的重要关节，它不仅肩负着最重要的环节，也是我们重点改造的工程。首先要了解整个城市的水文特征和建筑分布，做好热力网的建筑设计规划。从多方面考虑综合因素，制定符合整个城市的热力网建设系统。热力网应施工期短，并且采用成本低的硬质聚氨酯保温直埋技术，将热网主要干线分布在热力集中的地区，选择保温性好，符合标准的管道。将传统的热力网控制和现在流行的技术结合起来。实行科学的自动化管理模式。提高整个供热采暖技术人员的管理水平，安排他们参与整个施工中，保证整个热力网正常运行。最后提高热网的设施和材料的节能水平，放弃保温性能较差的材料，而使用聚胺酣保温材料。在各个调节点的闸阀也要尽量放弃使用，而是在安装调节性能优良的自力式流量控制器，使得管路符合用户的要求，解决供热中局部过热，分布不均的问题。
3、完善和建设外墙外保温工程
外保温系统直接与空气相连，所以对于其可靠性、耐久性的要求较高。我们首先要注意外保温系统与基层墙体应可靠的固定。由于老建筑经历了多年的风吹雨打，所以很多的墙体都会有一定的脱落。因此，对于保温材料有效的与基层进行有效的粘结是十分重要的。在保板这个环节纪要选择符合国家有关法律规定的材料。也要采用现在能阻燃性聚苯板，它不仅有较低的吸水性，还有较小的导热性和抗腐蚀性，从而对于建筑能够起到防火的效果。在外饰面层涂料时，通常采用保温层而且轻质多孔材料，在粘合时要有很好的保护措施，防止保护层脱落伤人。
4、对采暖居住建筑进行供热体制的节能改革
对于建筑较老而且没有技术改造的小区进行供热改造并进行供热热量计量收费，根据每户的用量进行收费，从而杜绝乱收费现象，避免热能的浪费现象。对于收费管理是按照建筑面积和使用进行指定。这样才能按热量计量收费避免多收费，实现建筑节能的意义。达到节能建筑真正的节能效果。现流行供热体制不仅要对各个小区进行重新规划，也要在供热体制上进行改革。根据每个建筑的特点进行节能改造，如果需要调整就安装温度调节阀，他不仅可以调节室内温度，也是符合采暖改革的需求。在供暖期间，室外的温度由于较低，只有提高供热技术水平，满足室内温度要求，并结合室内温度两者结合进行供热，从而满足用户的各种需求。
5、采用良好的闸阀技术
在平衡阀的选择上要选择成直角，有清晰开度并且耐温耐压性好等，同时对于温度的调节也要非常好，并在发生危机时还要有切断功能。装上平衡阀后，可以适当的加上阻力，对消除剩余的压头，限制水部流量都有良好的控制力。并且加上适用的管路要符合用户的需求，选择的管路不仅要美观也要是能体现采暖节能技术，这样就可以消除管网的水利失调，局部受热不均、热力部分不均的情况。
六、结束语
综上所述，供热系统节能问题已经成为了供热系统使用过程中的关键问题，所以，在供热系统使用过程中，一定要更加重视节能问题的探讨，不断提高系统的节能效果。
【参考文献】
[1]编委会.最新建筑节能设计标准贯彻实施手册[M].北京：中国城市出版社，2011.
[2]徐宝萍，狄洪发.计量供热技术发展及研究综述[J].建筑科学，2011，23（2）：108，110.
关键词：供热；系统；信息化
中图分类号：TU833文献标识码： A
前言：搞好城市集中供热工程，必须要全面提高供热技术水平。因此，建立基于GPRS 无线网络的监控系统，来实现各换热站现场参数的采集、调度室与各换热站的数据实时通讯控制，可以很好的解决上述缺点，可以有效提高供热系统的自动化控制水平，并且能很大程度上提高供热行业的管理水平。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。
一、集中供热系统的远程视频监控
在集中供热系统中，热网稳定的水力工况和热力工况最为重要，它们必须稳定地运行在一定的范围内才能保证整个供热系统的正常运行。热网远程监控系统要实现调节各换热站的热力平衡，监测管网的运行状况，根据环境温度等的变化调节供热量，达到满足国家供热标准要求的情况下节约能源。
监控中心设置于热力站中。它负责实现远程监控全网的安全高效运行，监测代表点的具体参数，遥控各换热站热力工况均衡，反馈各换热站运行情况；在往年数据的基础上分析气候温度趋势，指导各换热站运行；监视各换热站人员流动情况；提供VPN加密隧道接入方式，以备高层领导任何时间、任何地点远程接入，了解热网运行状况并使得软件后期的升级与维护成为可能。
系统的优点：
1、换热站监控系统解决了热网运行失调现象，实现了热网平衡运行，大大提高了供热效果。
2、起到了节能降耗的作用，换热站根据室外温度的变化，自动调节供水温度，从而最大程度的节约了能耗，并且提高供热的服务质量。
3、换热站监控中心的数据几乎与现场数据保持同步，这是以往热网运行中投入多大的人力及物力都不可能实现的。
4、避免了偷热、漏热现象，由于24 小时在线运行，杜绝了用户偷热的想法，现场计量出现故障可以在最短的时间内发现，并将故障时间记录备案。避免计量方面的损失。
5、通过仿真系统对热网进行水力、热力计算，热网的控制运行分析，使热网达到最优化运行，利用故障诊断、能损分析了解管网保温、阻力损失情况，设备的使用效率，使热网的管损达到最小值，以达到最经济运行，通过历史数据和实时数据的比较，分析管网的运行状态。
二、集中供暖安防监控系统
我国北方地区冬季目前普遍采用集中供暖方式进行供热。锅炉房通过城市高温供热管道将热水送至各居民小区、企业中的换热站。在换热站，高温管道（以下简称一次网）中的热水与进居室暖气片（以下简称二次网）的热水通过换热器交换热量。经过换热后，二次网中热水流入各居室中。
供热调度部门需要对分散在不同地理位置换热站中温度、压力、流量、液位等参数集中实时监视，控制换热站中各设备的运行。同时，根据从现场监测到的各换热站运行参数，调节热电厂运行工况，保证冬季整个供暖的稳定运行。
我国现行的热力站运行管理仍处于手工操作阶段，影响了集中供热优越性的充分发挥。主要反映在：缺少全面的参数测量手段，无法对运行工况进行系统的分析判断；系统运行工况失调难以消除，造成用户冷热不均；供热参数未能在最佳工况下运行，供热量与需热量不匹配；运行数据不全，难以实现量化管理。
搞好城市集中供热工程，必须要全面提高供热技术水平。因此，建立基于GPRS 无线网络的监控系统，来实现各换热站现场参数的采集、调度室与各换热站的数据实时通讯控制，可以很好的解决上述缺点，可以有效提高供热系统的自动化控制水平，并且能很大程度上提高供热行业的管理水平。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。
视频监控软件系统方案中，整个热网远程监控系统由三部分组成：现场换热站控制部分、GPRS 数据传输部分、调度室数据中心。通过控制模块完成与SARO GPRS DTU 的数据交互。PLC 定时将数据发送给GPRS DTU，同时PLC 实时接收DTU 发来的数据完成相应控制功能。GPRS DTU在收到PLC 发来的数据会立即转发到数据中心。
(1) 现场换热站
PLC 将各工艺参数实时采集后通过RS-232 串口通信模块将数据送往GPRS DTU 通信模块；同时，还可通过该通信模块接收调度中心的指令。
(2) GPRS 数据传输部分
在对GPRS DTU 通信模块进行配置时预先输入数据中心的固定IP 地址。GPRS DTU 通信模块收到PLC 发来的数据后，把这些数据送到前面设置的IP地址网络服务器中，通过端口映射转发到数据中心服务器。SARO GPRS DTU 发送数据的过程为：数据送到中国移动GPRS 网络中，然后再经过Internet，最后在数据中心通过ADSL 进行接收。
[关键词]供热系统 热用户 冷热不均 控制策略
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0295-01
1、概述
很多供热公司的供热系统都采用分布式供热系统。在分布式供热系统中，将供热系统中热媒热水的驱动力由不同层次的循环泵承担，共同完成输送热媒传输热量的任务。分布式二级混水泵系统在热源处设置热源循环泵，提供热源内部驱动热媒的循环动力。在热用户处设置混水泵，提供热用户内的资用压力，驱动热媒的循环，实现混水功能。通过混水技术和变频调速技术，每个热用户可以按需要从热网中取用热能，而热网可以实现大温差、小流量的经济运行供热模式。这样一来，不仅可以提高热网资源利用效果，降低输送能耗，还能满足不同用户的舒适性要求。但是分布式混水系统的调节控制比较复杂，热网越大，热负荷调节的滞后性影响越明显。如果优化不了供热系统的热源、首站、分站之间的运行调节策略，各分站之间或热用户之间将会出现供热不平衡问题，冷热不均问题也比较严重。本文就某热网在实际供热中，分析建立热用户冷热不均问题的理论模型，探讨现有问题产生的一些原因，为进一步研究分布式混水系统的调节控制工作奠定基础。
2、调节供热不平衡的重要性
冬季供暖是关系城镇居民群众切身利益的大事。供热公司自筹资金，同时要使居民的供暖温度达到标准，还要兼顾企业的运行成本，因此满足最低要求的情况下来挖掘供热企业内部潜力，势必要做好良好的供热调节。热水锅炉和供热系统的运行参数，以及控制燃烧条件，均应根据取暖季节（冬初或冷）和加热时间（白天或晚上）进行调节。热调节的目的，既要保证系统用户的室内温度合适，又要避免不必要的浪费热量，实现经济运行。热水采暖系统在试运行期间，根据安装规范进行调整，其主要目的是检查系统是否平衡，以满足设计的要求。该系统投入运行应继续进行调节，最终达到使用规定。
3、我国热网管理的特点
我国的采暖收费主要还是根据采暖供应的面积来进行具体的暖费计算和收取，而国外的一些国家，采暖收费主要是根据所使用的热量来进行收费。？西方发达国家在供暖散热器上，都会设置相应的温控阀，而我国的供暖散热器上却没有设置相应的温控阀。？我国的热发电厂主要采用两种管理方法，供热网络的峰值热源也不够充足。？西方国家的供暖主要是为人们提供生活用热水，而我国的供暖不仅为用户提供热水，而且还为用户提供暖气。
4、供热系统基本供热能力分析
在某热力公司分布式热网供热系统中，热网主要由锅炉房、首站、热用户混水供热分站等部分组成。采用枝状管网分布式二级混水泵系统供热，热用户大多数为厂房以及办公楼散热器采暖用热，热用户与锅炉房之间的地势比较平坦。首站为水-水换热站变频泵循环供热，分站采用混水供热机组供热。
锅炉房设计安装了一台70MW的高温热水锅炉，额定出水温度为130℃，额定进水温度为70℃。锅炉在额定工况运行时，使用2台循环热水泵变频运行，为热源部分的热水热媒提供循环动力。 一般工业厂房建筑热用户的建筑面积热指标取140W/m2，如果这台锅炉在额定工况下运行时，可以为50万m2的工业厂房建筑热用户提供热量。现有供热面积约为24万m2，锅炉在供暖期间内采用间歇式供热，间歇供热时段为05：00～7：30，10：00～11：30，13：00～16：00，20：30～23：30。
首站是热网的第一个换热站，采用一台固定管板换热器，设计温度管程为100℃。二次网采用两台（一用一备）变频热水循环泵为供热管网提供循环动力。循环泵的功率为250kW，流量为1500m3/h，转速为1485r/min。
首站与热用户之间的二次热网若按110/70℃的供热曲线运行供热，三条主干线传输热量的额定能力完全可以满足系统供热能力的需求。
5、分站冷热不均现象分析
在本文的供热系统中，所有的分站均采用混水泵变频系统调节供热。但在实际运行中，有的分站采用变频运行，有的分站采用定频运行。根据热用户反映，厂房冷热不均问题严重。
根据供热理论，供热量Q1和用热量Q2计算式为
Q1=G×Cp×t/3600（1）
Q2= q？A（2）
式中，Q1DD供热量（kW）;
GDD热水的循环流量（kg/h）;
CpDD水的比热容（kJ/ kg？℃）;
tDD供回水温差（℃）;
Q2DD采暖用热量（kW）;
qDD采暖用热指标（W/m2）。
本文中的采暖用热指标是根据首站的供热量和供热面积，考虑热网损耗实时换算得出，取46.6 W/m2。
根据供热与用热平衡理论，首站供出的总热量由各分站取用后分配给1～7号热用户，并由此确定出各个热用户的用热量。
由现场采集分站运行时的流量、供回水温度等参数，经测算出供热量，并与用热量比较，热用户冷热不均现象严重，与实际情况基本吻合。
6、探讨供热系统现有问题产生的原因
首站的供热量是根据室外气温变化，按110/70℃供热曲线运行间歇供热。针对7个热用户冷热不均问题，通过实际走访调研，探讨分析供热系统现有问题产生的原因，可能存在以下几个方面：
①各个供热分站的控制策略不明确。通过采集供回水温差参数显示，各分站供回水温差过小，在1. 4～6.6℃之间，各分站取用热能的效果并不理想。现有分站与热用户之间的二次热网的调节控制中，出现调节流量和调节温度同时存在的现象，这无疑增加了调节控制难度，造成各个分站的质调节目标无法有效实现。
②若首站和分站之间的热网温差过小，并得不到有效控制，管网的供热能力将会受到严重限制，系统投资及资源将会浪费严重。
③供热分站混水机组为典型的一次侧量调转换为二次侧质调的供热系统。但目前分站混水机组前加装流量平衡阀并参与调控，与一次侧需要量调控的原理相抵触，将会严重干扰混水供热调控机组的运行及控制。
在供热系统中，热源、首站、分站和用户之间的调控策略不协调，系统资源的能力将无法有效发挥，会造成资源利用不合理，供热不协调，系统资源浪费严重等问题，对目前供热和未来的发展及扩容等方面都会产生不利的影响。供热分站缺少完整的协调的供热优化控制平台和模型，导致供热资源浪费，供热目标实现不了。
7、小结
热水采暖系统，集中质调和量调的意义是显著节省燃料，实现经济运行。特别是北方寒冷地区采暖期长，实际供热的初期和严寒期室内外温差变化较大，更应引起供热主管部门和锅炉运行管理人员的充分重视，以期达到良好的供热性能和经济效果。
参考文献：
1变频技术与阀门调节技术的比较分析
集中供热系统采用变频技术实现水泵转速调节后，将供热系统中的管线和水泵的阀门全部打开，通过调节电机电源频率的办法来实现电机转速改变，从而使流量发生改变；水泵以调速控制或者阀门控制时，水泵的扬程H与流量Q的关系。如图1所示，曲线1表示的是水泵在n1转速时H-Q曲线；曲线2表示的是供热系统管路的阻力特性曲线；曲线3表示的是将阀门关闭后，Q2流量时的供热系统管路阻力特性曲线；曲线4表示的是当水泵在n2转速时的H-Q曲线；水泵工作情况由A、B、C三点表示。供热系统中，水泵所需要消耗的轴功率可有以下公式算出：P=HQr/S（5）该公式中，水泵的效率用S表示，流体的容重用r表示。从公式5可以得出，水泵的扬程与流量的乘积与水泵的轴功率成正比，所以在A点，H1与Q1的乘积的面积A与水泵的轴功率成正比。由系统的工艺要求得出，供热系统水泵的流量从Q1降低为Q2时，如果使用水泵阀门调节的方法就等同于将管路的阻力增加，这样管路特性由曲线3表示，供热系统也会转到工况B点工作。如果供热系统使用变频技术对水泵转速进行调节，当水泵的转速由n1减少为n2时，曲线4为此时的H-Q曲线，由曲线4可知，当水泵的流量为Q2时，水泵的扬程H3将明显降低，与此同时水泵的功率也会相应减少，曲线所包围的面积将同节省出来的功率成正比，这样就能产生明显的节能效果；即使是将由于水泵转速下降，导致功率降低考虑进来，变频技术仍然可以产生明显的节能效果。集中供热系统中使用的离心泵，其流量调节主要采用泵变转速调节和出口阀门调节两种方式，出口阀门调节所节省的能耗要明显小于泵变转速调节，这个结论可以由两种调节方式的功耗对比分析和功耗分析中得出。由离心泵的扬程和流量之间的关系图可以非常明显的看出采用不同的调节方式，二者之间的能量消耗关系。施工变频技术除了可以降低水泵的流量外，还可以有效的减少离心泵汽蚀情况的发生。变频调节技术所节省的能耗随着流量减少而增大，即使用阀门调节技术所产生的损耗也会相应增大，但是采用水泵变速过大时，会降低水泵的工作效率，有可能会超出水泵比例定律的使用范围，所以，在实际的集中供热系统中，应当充分考虑两种方式的优劣，从而找出流量调节的最佳方法。
2变频技术的应用效果
当供热系统水泵出现扬程富余且运行不稳定时，这时就需要大幅度的调节水泵的流量，有时水泵会在小流量节流情况下工作，有时会在大流量汽蚀情况下工作，不仅工作效率低而且会降低水泵的使用寿命；使用变频技术可以对水泵流量进行非常精确的控制，实行慢减速和软启动，进而延长供热系统中水泵的使用寿命。应用变频技术的水泵可以在一定负荷下工作，当处于低频率时就会进入软启动，此时的启动电流要明显小于没有进行变频调速的电流，正常情况下为1.5倍的额定电流。当循环泵开始工作后，频率会保持在启动的10HZ上，之后呈线性增长到预先标定的频率值，此时循环泵的工作电压和转速，会随着频率的变化而升高到相应值，这是由于水泵频率的变化与转速和工作电压成线性关系，因此，当系统缓慢启动时，可以有效的预防启动电流过大对循环水泵绝缘和绕组造成的破坏和损失。同时，由于系统缓慢的启动，可以有效降低冲击力，进而能够减少和避免出现接卸故障，进而将循环水泵的使用寿命延长，有效的提高系统效率。使用变频技术调节水泵的转速，可以使水泵流量实现无级变运行。由于集中供热的用户每年都可能出现变化，使得系统的热负荷也相应的发生变化，这时需要结合当年情况进行热力工况、水力工况以及运行计划的编制，并按照编制好的计划进行流量的调节，结合水温流量调节曲线，进而达到按需供热的目的，确保用户室温达到设计要求，这样也能够避免多余供热的发生。
3结语
随着相关技术研究的深入，供热系统将会大规模采用变频技术，系统所采用的变频装置应当根据系统所用水泵的功率进行选择。采用变频技术可以有效的降低供热系统的运行费用，大幅度的降低电能的消耗，进而使集中供热成本降低，经济效果良好。
作者：王建国 单位：洛阳北控水务集团有限公司
关键词:水力失调 附加阻力平衡法 自立式流量控制阀 供暖节能
中图分类号:TU995 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0056-01
1 水力失调的产生原因分析
热水供热系统是由众多串、并联管路以及各热用户组成的一个复杂的相互连通的管道系统,各热用户的实际流量与要求流量之间的不一致性称为热用户的水力失调。分析其产生原因并找到相应解决办法对热水供应系统的设计和运行管理都很有指导作用,是做好节能运行的主要手段。水力失调现象出现的原因主要有以下几点。
(1)设计过程缺乏沟通协调:同一供热系统分别由多个设计单位分别设计的,不同的设计院采用的耗热量指标不一致,没有进行整个系统水力工况的分析、计算和平衡,致使供热系统先天性热力失调。
(2)供热系统配置不足:供热系统没有配备消除富裕压力的有效的调节设备,如节流孔板、平衡阀、自立式流量(压差)调节阀、流量计、热计量表等。
(3)热网没有进行很好的初调节:缺乏初调节的人员、技术条件和手段,或调节设备的性能不良,达不到理想的调节效果造成水力失调。
(4)运行管理原因。为了提高末端用户室内温度,一是采用加大循环流量,二是提高供水温度或供热量,掩盖水力失调的存在。这样“冷”的用户满意了,少数不热用户也有所好转,但“热”的用户更热了。总之不是靠增加电耗就是增加热耗来消除水力工况失调。
2 水力失调系统运行的弊端
建筑物热负荷热平衡方程式:
Q=KF(tn-tw)=G·C(tg-th)·ρ/3600
Q为热负荷W;
K为建筑物传热系数W/m2·℃;
F为建筑物外表面积m2;
tn为室内气温℃;
tW为室外气温℃;
C为水的比热J/kg·℃;
G为采暖热水流量m3/h;
tg为供水温度℃;
th为回水温度℃;
ρ为水的密度kg/m3。
通过上式可以看出建筑物热负荷(即供热量)大小调节可以改变采暖热水流量或者供回水温度来实现。集中供暖系统调节控制的根本目的,是提高供暖质量和实施有效节能。当供热系统的水力失调时,为保证供暖质量不得不采取大流量(G)小温差(tg-th)的运行模式。
(1)热水流量(G)增加导致循环水泵运行负荷增大,效率降低,能耗增加。电机电流增大温度过高导致线圈绝缘损坏甚至电机绕组烧毁故障。
(2)回水温度(th)偏高,对于蒸汽-水换热器会导致蒸汽冷凝水温度过高,冷凝水系统因闪蒸发生撞管,影响冷凝水回收系统正常工作。
(3)为保证最不利用户采暖,提高供水温度(tg),近端热用户出现“开窗”散热浪费现象,增大能源消耗。
3 解决水力失调的措施
引起供热系统水力失调的原因是多方面的,设计中应考虑使系统的水力失调程度较小和易于进行调节,运行中要掌握热水网路上各用户的流量、压力变化,进行水力工况分析和计算。具体工程有不同特点,解决办法很多,可以单独使用,也可以多管齐下。
(1)解决水力失调的科学方法是对整个热网进行水力平衡计算。设计管路精确计算,分支管路水流量与干管匹配,增加变径管减少后期调节难度。
(2)提高热水网路的水力稳定性。为了减小网路干管的压降,就需要增大网路干管的管径,即在进行网路水力计算时,选用较小的比摩阻值,适当地增大靠近热源的干管管径。
(3)用附加阻力消除剩余压头,可采用调压板、平衡阀、安装高阻力小管径阀门等措施。
(4)增加自动调节装置,如自立式流量(压差)调节阀控制。
(5)增加流量计或热计量表,根据设计及实际需要调节监测流量分配及供回水温度。条件不允许可采用便携式流量计。
(6)附加压头平衡技术。在最不利环路增加低扬程小流量循环泵。采用具有三档变速的低扬程小流量的水泵,提高用户系统的压头,经过实际运行是可行的。
4 案例
某厂区供暖面积20多万平方米,包括工业厂房、附属电气室、办公楼、值班室、辅助站所等,系统复杂串联并联共存,同程式异程式共存,设计、施工均由不同单位联合完成,由于情况复杂导致初运行水力失调的表现形式不是简单的“近热远冷”现象。通过对系统特点、水力状况全面分析,采取了以下措施。
(1)热网近端与主管路并联辅助站所流量过大,资用压头大于用户需压头,必须用阀门消耗富余压头。在循环水站、中水站、废水站、轧后库等供暖支路回水总管加装自力式流量控制阀、温度计、压力表。按实际需求降低近端用户采暖水流量,降低回水温度。
(2)换热机组换热器、凝结水回收装置加装保温外加白铁皮。有效减少散热损失并降低室内温度,减少电气设备因温度过高出现故障频率。
(3)换热机组供水110℃时,回水温度达到90℃,凝结水超100℃不符合设计及正常运行规定。根据室外气温控制出水温度,采暖水回水温度不高于80℃,保证循环水泵运行安全,确保凝结水温度低于85℃,防止凝结水闪蒸出现撞管现象。
(4)厂房供暖管路同程式系统,暖风机支路压差不同,出现送风温度变化较大。主要是供回水管路热稳定性差,通过改造增加主干管管径,在管道最高点加装自动排气阀。
(5)厂房内暖风机与附属办公楼并联,办公楼压差不够,采用附加压头法:在供回水压差不够的支路入口安装具有变速功能的低杨程、小流量的水泵,改善用户水循环同时避免出现新的水力失调。
5 结语
通过水利平衡,严格控制分用户水流量、按每千平米3立方采暖水标准调整,循环水量可由目前600m3/h减少为450m3/h。改变大流量、小温差的运行方式,循环水泵耗电量一项较前一采暖季降低25%。通过控制供水温度减少过量供热和散热损失,降低了燃料消耗。
供热系统出现水力失调不但影响系统正常运行和供暖效果,也是造成能源浪费主要原因,通过实践证明采取措施解决水力失调是降低供热成本,提高能源利用率的效果明显。
参考文献
[1] 陆耀庆,陈涛.实用供热空调设计手册[M].中国建筑工业出版社,1996.
【关键词】热电 供热系统 集成节能技术
我国目前城市供热的主要热源是热电联产和区域的锅炉房。近年来，随着，技术的进步，热电联产的供热方式正渐渐成为各个城市更倾向使用的供热方式。因为相对于锅炉房供热来讲，热电供热系统供热的能耗、污染会相对小一些。热电供热系统的集成节能技术包括了许多方面的内容，例如热电供热系统包括了开关系统、电子系统、信息化供热系统、智能控制系统等许多方面，在这里我们着重讨论热电供热系统集成节能技术中的智能控制节能改造。
1 热电供热系统智能控制节能改造的必要性
近些年来，随着科学技术的发展，虽然我国城市供暖系统已经有了很大改善，但能耗高、效率低的问题依然存在。热电供电企业在循环水热能的利用方面还需要进行努力，否则，每年供暖季节会有大量废热资源被白白浪费。据统计，我国供热能耗要比同温度下的发达国家高出两倍，能源浪费情况相当严重。因此，我们要采用有效的热电供热系统集成节能技术，保证我国城市供暖节能、有效地进行。在热电供热系统集成节能技术的应用过程中，我们发现热电供热系统的智能控制改造能够帮助实现按需供热，降低供热能耗，减少对环境的污染，保证取得更好的经济效益和环境效益。
2 热电供热系统智能控制节能改造技术的应用
2.1 智能调节温度平衡
在热电供热系统进行供热的过程中，由于供热规模往往比较大，管网中水力工况的变化会比较复杂，水力失调的问题会从中突显出来，会造成供热质量的下降，因而智能对温度进行调节十分必要。一般来说，在一个合理的系统设计当中，要进行合理的初调节，保证各个用户的流量保持在设计范围内。但在大而复杂的管网系统中，常规的方法（正常流量法、阻力系数法、回水温度法等）都无法一次性测出准确的数据，需要进行多次的调试，并且效果不是非常理想。这种情况下，智能温控平衡技术的优点便充分凸显出来了。这种技术综合了现代控制理论与计算机模拟分析，并充分利用了水力管网系统在实际运行过程中的运行工况动态数据，使系统能够对运行工况进行合理有效的远程控制。这一技术的应用有利于加强对热电供热系统进行有效控制，减轻了人工调节的工作量，实现系统水力工况的动态调节。
2.2 智能变频
在热电供热系统中，可以加装智能变频节点设备，利用水泵设备原有的电机系统控制，以水泵的运转速度控制代替阀门开度控制进行综合调节，实现热平衡的调节。从功能上讲，智能变频技术有两项主要功能。即改变水泵转速实现节约电能和不改变水泵转速、优化功率输出来实现节能目的。其中，改变水泵转速是通过调节流量，降低水泵转速，调整管网中流量来实现节能目的的。而不改变水泵转速的情况下，是通过检测负载量的变化，根据功率和负载率的变化改变输出功率使电机输出功率与轴功率趋于平衡，进而实现节能目的。
2.3 传感技术
这种技术的应用能够为智能变频和进行能效分析奠定基础，保证数据的传输工作顺利进行，实现资源共享。远传式智能控制器可以进行输入形式的选择，已达到不同的调节目的。如果搭配室外型温度传感器使用，就可以根据室外温度变化自动调节水温，具有和强的灵活性。同时，我们可以根据控制的具体需要，组成智能化的网络控制系统，进行实时的远程监控，及时调节，达到节能的目的。
3 工艺流程
图一：热电供热系统智能控制系统工艺流程图
热电供热系统的智能控制具有严谨的工艺流程，参见图一。在这一系统中，每一个供热管线的分支中，都装有智能动态的平衡控制阀。这种控制阀的传感控制装置能够与主控室的服务器紧密连接，并可以进行及时交流，向服务器传递每条支路的流量、水温、压力状况，方便服务器进行信息处理。服务器在主控室中，根据收集到的数据，通过监控系统的软件对数据进行分析、处理，向掌管各个支路的控制阀发出命令，实现对阀门开合程度的控制，进而实现调节热电供热系统水力平衡，达到能源节约的目的。
4 智能动态平衡控制阀
智能动态平衡控制阀主要由智能控制器与电动调节阀这两大部分构成。它是电动调节、动态平衡两项功能结合的产物。配置了智能模板的控制装置，可以对各个支路的流量、温度进行自动追踪检测，帮助合理利用能源，达到节能的目的。而电动调节阀可以帮助系统调节管网中热水的流量与温度。调动调节阀能够按照主控室服务器的命令自动调节阀门开合的程度，实现对水流、温度的调节，根据具体需要调节温度，达到节能的最终目的。
5 结论
总的来说，热电供热系统集成节能技术的应用，不仅有利于最大程度上综合利用热源，还可以利用换热技术以蒸汽代替电力，减少电力的消耗。并且浑水换热技术增强了系统的安全性和灵活性。可以说热电供热系统的集成节能技术应用能够大大提高资源的利用率，提高城市集中供暖的质量和效率。
参考文献
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关键词:热网控制系统，PLC，Simulink系统仿真
北方冬季持续时间较长，供暖是人民生活中不可或缺的一部分，是营造和谐稳定、舒适幸福社会氛围的基础。其热网供热不稳定，能源利用效率低等问题对热网温度控制系统发起了新的挑战。同时伴随房地产业的逐步兴起，城市房屋建设规模也随之扩大，使得对城市热网供热的需求也不断增加，针对我国能源结构的调整，对城市供暖能源利用提出新的要求，使得集中供热方式已成为城市供热形式的主流。城市供热需求多，分布集中，采取集中热源供热，可有效提升能源利用率，改善传统分布式锅炉房供热对环境的污染问题，减轻大气污染。为使热网供热稳定，采用PLC可编程逻辑控制器作为控制器，便于人工科学管理，提升工业稳定性;应用PID算法减小偏差，可根据室内外温差自动调整热网温度变化，提高热网系统自动化程度。
1城市热网工艺分析
城市集中供热系统由热源、热网和用户三部分组成，热网系统工艺流程图如图1所示。划分为温控区和供热区，涉及到供热站、换热站、供水站、监控站和热网用户等站点。其中供热站为热源，集中热源主要为热电站和区域性锅炉房，或采用热电联合集中供热，为一次管网提供热源以满足二次管网供暖所需。热源将载热介质输送至一次管网，载热介质可以为高温热蒸汽或高温热水，管网网道设置有传感器组，包括压力变送器、流量传感器和温度检测器等测量检测元件，通过供热阀调节管网内载热介质流量，载热介质经过供热阀后流入换热器。换热器位于换热站内用于载热介质与二次工艺介质的热量交换，经加热后的工艺介质进入二次管网，经高压泵加压后送入千家万户。供水站对换热站进行工艺介质的补充与泄流，维持管内压力恒定与供热稳定。监控站负责整个热网系统信息采集和实时监控，实现较好的热供应温度控制。该供热工艺中所用阀门均设有人工操作开关，在断电或系统故障时可人工调节热网供热，避免故障的发生，提升供热安全性。
2热网温度控制系统设计
2．1控制系统分析
针对于城市集中供热系统，与用户相关联的是二次管网，用户室内温度均衡、供热恒定、可随室外温度变化而自动调整成为城市热网能否持续发展面临的首要解决问题。可依据二次管网供、回水平均温度来解决，假设在室外温度恒定且供热用户的室内温度相同，则各个换热站的二次管网供、回水平均温度近似相同，这样就可保证热网系统在同一水温调节曲线下进行供暖，二次管网供、回水温度之间要维持一定量的关系式，满足水温调节曲线。热源为热电厂发电过程中所使用热蒸汽经冷凝后的热水，可实现热量的二次利用，能源利用效率较高，满足国家对未来企业绿色发展的要求，但其不足之处就是热源总供热量有限。同时，根据热网工艺分析可知，工艺介质出口温度与工艺介质入口温度、工艺介质流量、载热体入口温度、载热体流量有关，但工艺介质入口温度、工艺介质流量、载热体入口温度为可测不可控因素，因此在设计控制系统时，以工艺介质出口温度为被控量，载热介质流量为控制量的控制系统，通过控制一次管网流量，在总热量一定情况下使热量分配均匀，满足供热用户所需。其工作原理是当室内温度低于设定值时，或系统供热量低于供热需求，应立即调大一次管网电动调节阀的开度，使系统热流量增加，进而提升一次管网热量，达到间接促进二次管网温度升高的目的。
2．2控制方案选择
根据热网控制系统分析，对于热网控制系统对二次侧温度控制有两种控制方案。方案一:在一次管网供回水流量与压强不变的情况下，根据室内、外温差与供热需求的变化，调整热源，即调节总供热量;方案二:在总热量不变的情况下，根据室内、外温差与供热需求的变化，调整一次管网供水流量，二次管网温度随着一次管网流量的增大而升高。方案二适用于总热量不变或总热量无法干预条件下使用，当热负荷较大时，增加一次管网供水管调节阀开度，当热负荷较小时，减小一次管网供水管调节阀开度，控制系统方框图如图2所示。方案二较方案一更节能，可实现能源的重复利用，降低热网企业工业成本。
2．3PLC选型及其分析
城市热网供热温度控制系统采用西门子S7-200系列PLC，CPU224XP，集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，具有较强的通讯能力，工业环境下稳定性高。该控制系统中涉及到三台高压泵的开关，二次管网供回水电磁阀的调节，一次管网供水调节阀的开度和回水阀的调节，供水管道供水阀与泄流阀的调节，检测元件的数据传输，CPU224XP可满足其工业需求，无需外扩模块。其I/O分配表如表1所示。
3Simulink系统仿真
热网温度控制系统可通过Simulink建立仿真模型，用数学模型代替实际生产控制系统，对控制系统进行研究，可进行PID参数的整定，更为直观地观察控制效果以及参数改变对温度曲线变化的影响。根据热平衡方程式和传热方程分析，在传热面积一定时，工艺介质出口温度可通过控制载热体流量来实现。将载热体流量设为控制参数，工艺介质出口温度设为被控参数，实现对热网温度控制系统的模型搭建。假设载热体压力变化不大，热源总热量波动不大，根据实验分析可知，载热体动态特性方程为:G1(s)=8e－1s20s+1，G2(s)=216s+1，对系统施加扰动信号，扰动通道传递函数为:Gf(s)=18(9s+1)(18s+1)，系统采用前馈—反馈控制系统，对其施加幅值为1的随机扰动，给定信号为10，采用PID调节器进行温度控制，前馈—反馈控制系统的仿真框图如图3所示。PID控制器输出表达式u(t)=Kpe+Ki∫0tedt+Kddedt，通过对PID参数调节，观察系统阶跃响应曲线变化，最终确定整定结果为Kp为3，Ki为0．5，Kd为15，前馈—反馈控制系统响应图如图4所示。热网前馈—反馈温度控制系统阶跃响应曲线为①号波形，在扰动作用下不断调整，通过PLC运行PID算法，减小测量值与给定值的偏差，②号波形为随机扰动波形，③号波形为系统阶跃给定波形。经PID整定后波形分析，整定后系统相较于整定前阶跃响应上升时间减少，超调量缩小，调节时间减小，满足工艺要求。
关键词：供热监测；自控系统；管理
中图分类号：U223 文献标识码： A
引言
集中供热系统以其节省资源，减少环境污染、供热质量高等特点广泛应用于大部分城镇，其规模在不断壮大，系统逐渐复杂多样化的同时供热系统的监测与管理也更加复杂。通过分析供热监测自控系统的组成、原理及其完善系统控制的过程，剖析其未来应用的优势。随着我国供热系统的逐渐发展，监控自控系统更加复杂，计算机技术、网络通信以及自动化系统的应用，使供热监测自控系统由枝状管网发展到环状管网，提高了运行与管理的可靠性，改善了运行效率与供热质量，为住户提供了舒适的供暖环境，实现了热网的科学管理。
一、供热监测系统
在热水供热系统中，主要对系统的总供回水温度、循环水量、室内外温度、瞬时供热量和累计供热量等参数进行监测。区域供热系统的供水温度波动较大，而热力站供热系统的供热状态较稳定，应用于热力站供暖监测系统见图1。
二、供热监测自控系统构成及作用原理分析
1、热网分散控制系统构成及原理
热网分散控制系统是一种引进国外先进的供热监测自控系统的应用方式，以单站控制为主，采集单一热力站内热网运行数据，其控制参数通过室内与室外的温度差为依据计算出来的，由控制器接收相关指令并传达给热网电动阀、循环泵等，实现单站热网均衡，中央控制室通过网络接收数据。该系统主要应用于供热管道和效果较好的热网系统，经过分散调控与数据集中调配实现热网整体的平衡。该系统可实现控制温度、压力来实现安全保护，其优点是不仅可以为住户提高舒适的供暖环境，还可以节约能源，保护环境，而且安全系数较高。
2、热网集中控制系统构成及原理
热网集中控制系统是国内应用较为广泛的全网平衡应用方式，主要由测量变送仪表、电动调节执行器、可编程控制器、通信线路及中央计算机服务器部分组成。通过温度、压力、流量传感器来测量热力站一次网及二次网各个热力站的单元数据，最终汇集到PLC，并利用通信协议通过网络系统输入到中央控制室，再通过运算确定全网的平均温度，由全网平衡软件控制调节供热站的设备，实现全网供热均衡。该控制系统的优点是可控制热源不稳的热网系统，通过集中控制调节全网的水力与热力，实现热网的整体平衡。
三、如何完善供热监测自控系统
1、热网分散控制系统的完善
热网分散控制系统主要通过温度控制、压力控制以及压差控制完善系统。首先，温度控制是通过自控系统温度曲线反应的供水温度与室内外温度差的变化，通过区域换热站对温度进行修改，依据温度曲线的变化满足不同地区的温度需求。温度曲线由八个点确定，工作人员可根据热网控制需求对曲线的参数进行修改，进一步完善控制系统。其次，压差控制主要目的是保证末端用户的压力充足，是通过调节循环泵的频率完成的。为满足具有多个循环泵的换热站的压力充足，系统启动其他循环泵，并会通过调控其转速使保持二次供回水的压差满足规定条件。一旦二次供水压力过高超过限度，系统将水泵的压差调控模式调整为压力控制模式，避免压力过高损坏管道和散热器。当压力恢复正常时，控制模式将自动变回。当调节阀达到最大开度时，而二次供水与回水温度在设定值之下时，需通过加大二次流量的方式，加大循环泵转速，修改二次供回压差设定值，提升二次供水和回水的温度。最后，通过二次网回水压力设定，将补水泵压力稳定在补水低压和死区设定范围之内，为补水泵提供稳定的基本压力，防止二次网超压。
2、热网集中控制系统的完善
热网集中控制系统的完善主要通过热力站控制系统、通信网络、以及全网平衡三部分实现。
首先，热力站控制系统由硬件数据检测与软件数据控制两部分组成。硬件数据检测主要采集温度、流量等供热参数，由电气接线传输参数到控制器，控制器经过编程进行处理。该部分主要由温度变送器、压力变送器、涡街流量传感器等设备组成，各部分的作用不同，但相互关联影响，共同完成参数的检测与传输。软件数据控制是将计算机、通信以及自动化控制等技术相结合，通过微处理器及人工编程来实现各个项目的调节与控制。其优点在于体积小、应用性强、功能多样、设计与维护简单方便、可靠性与适应性较强等。
其次，通信网络。通信网络由点对点电话拨号通信、无线GPRS通信和ADSL宽带通信构成。其中点对点电话拨号通信方式具有构成简单，易于维护等优点，但其也具有一定局限性，其传输速率受线路质量影响，很难达到额定值，而且故障率较高，受网络传输的忙碌程度因素影响较大，不适应实际的网络应用。与点对点电话拨号通信方式相比，无线GPRS通信具有线路自动修复，运行费用较低，计费方式合理，永久在线，可靠性与传输速率高等优点，所以在实际应用中更广泛。ADSL宽带通信的特点是由专线控制，减少了拨号环节，上网直接方便，传输速率极快。具有上行、下行高速率、不对称传输、频段之间互不干扰、接入方式灵活简单、支持专线及虚拟拨号方式等优点。
最后，全网平衡控制。该部分是热网集中控制系统的核心，其通过阀位自动跟踪功能、二次网变频循环泵的控制功能、控制效果的评价功能实现供热均匀的目的。全网平衡控制是将各级换热站的数据参数通过通信线路传输到中央服务器进行集中控制及管理，最终通过软件计算来实现一次网电动阀门及二次网变频循环泵的控制，实现热网供热均匀。在全网平衡软件运行过程中，软件根据获得的参数信息，采用一定的控制算法，既能得出热网每条支路以及整体的均方差和失调度等评价指标，又能得到平均温度的排列顺序，以及最高温度和最低温度热力站的支线位置。可通过控制二次网变频循环泵的动作控制二次网的供回水温差和二次网的供水流量。除此之外，工作人员通过手动调节电动阀门，组态软件具有跟踪记忆功能，可以记住阀门调节的位置，为下次设备调控做铺垫，缩短了系统的反应时间，提高了控制的效果。
四、热网监测自控系统的应用优势分析
热网监测自控系统将计算机网络通信技术、自动化控制技术、供热工程技术相结合，较原始的仪表控制系统具有明显的优势：
第一，热网控制通过全网平衡控制系统避免了运作失调现象的发生，供热效果明显增强。热力站通过自动调节系统，根据室内外温度差异自动控制供水温度，避免资源浪费，提升了供热服务的质量。
第二，热网控制中心的数据与现场数据始终保持同步，实现实时采集数据并下传控制指令，提高了控制调节的效率。
第三，报警管理机制进一步得到完善，当现场仪表出现故障时，工作人员可在最短的时间内发现故障，快速直接的发现故障点，便于维护。
第四，通过仿真系统对热网进行水力、热力计算，使热网达到最优化运行，杜绝最不利点热力站的影响。第五，系统可保留历史数据，通过将历史数据与实时数据进行比较分析，可查明管网是否存在泄漏，设备是否需要维修，以达到最安全运行。
结束语
综上所述，供热监测自控系统通过换热站运行参数的集中监测、调控以及数据的传输，实现了热网的科学管理，为用户提供了舒适的供暖环境。全网平衡自控系统的应用实现了热网水力与电力的共同调节，减少了系统震荡现象，不仅能节约热能消耗，避免资源浪费，减少运行成本，提高了经济效益，还保护了环境，创造了社会效益。
参考文献
关键词：太阳能 水环热泵 供热
1 概述
随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，我国正面临着越来越大的能源压力，特别是用于采暖、空调建筑能耗的增加，已成为我国不少城市缺电的诱因。地球上的化石燃料——煤、石油、天然气等将逐渐开采枯竭，开发包括太阳能、风能在内的可再生能源利用的任务已十分迫切。所以，在提高太阳能热利用应用技术水平的同时，应积极创造条件，将现有成熟技术在实际工程中推广应用，以积累经验，通过实践进行技术的改善、提高，起到样板和示范作用。
净雅集团娱乐中心是集餐饮、洗浴、演艺综合的娱乐中心，其特点是热水用量大，对全年室内环境的舒适度要求高，用于采暖、空调和热水供应的耗能量大。为尽可能降低运行费用，减轻业主负担，我们提出了太阳能水环热泵的供热方案，利用太阳能进行冬季采暖，春、夏、秋三季供应生活热水，作到全年综合利用，并提高太阳能集热系统在冬季的热效率，得到了业主的认可和采纳，现已完成了初步设计。
2 太阳能集热系统的设计 2.1 太阳能集热器总面积的确定
太阳能集热系统能够获取的有效得热量主要受两个因素的影响，一是太阳能集热器本身的热性能质量，二是安装的太阳能集热器总面积。在相同的太阳能资源和气候条件下，为得到要求的得热量，热性能好的太阳能集热器需要安装的面积小，必须选择高效集热器，才能降低初投资，获取最大的投资收益比。为适应冬季采暖和三季供热水的要求，太阳能集热系统应是闭式循环系统，这就要求太阳能集热器应有较高的承压能力。
因此，为保证太阳能集热系统运行的高效、安全和可靠，我们采用了清华阳光集团生产的全玻璃真空管U型管式太阳能集热器。其特点是在全玻璃真空管内置入铜制U型管作为集热介质的通道，使集热器的承压能力提高至1.0Mpa。该太阳能集热器在国际权威机构瑞士Rapperswil太阳能检测中心进行的热性能测试结果，为确定太阳能集热器的面积提供了依据。
全玻璃真空管U型管式太阳能集热器的瞬时集热效率方程为：
η= 0.5608- 0.92 ( Tm-Ta ) / G –0.010 ( Tm-Ta )2 / G
G——太阳辐照度
Tm——太阳集热器平均水温
Ta——环境温度
用该瞬时集热效率方程和北京地区20年的气象统计资料，我们分别按冬季运行和夏季运行的两个工况，逐时计算了冬夏两季在极端条件（1月、7月逐时最大总辐照度情况）和一般条件（1月、7月逐时平均总辐照度情况）下太阳能集热器的集热效率，以及单位面积的累计日得热量，即单位面积太阳能集热器的日产热水量。对所得结果进行综合分析，并参照太阳热水器企业过去的工程经验，按照最大小时热水用水量，确定基本符合用水量要求的太阳能集热器总面积。
确定太阳能集热器面积更为准确的方法，应在对太阳能热水系统进行热性能检测，得出了日热性能检测结果的基础上，再使用标准年的逐日太阳辐照量和平均环境温度，计算得出全年的单位面积逐日太阳能得热量，即年逐日单位面积太阳能产热水量。空调所负责的 “十五” 国家科技攻关课题将开发可进行太阳能热水系统全年热性能预测的计算软件，课题于2004年底完成后，将为太阳能集热系统的设计提供方便的计算工具。
2.2 太阳能集热系统设计
本工程太阳能集热系统所产生的太阳热水，在冬季作为水环热泵的热源用于采暖，在春、夏、秋三季则用于生活热水供应。这样既可达到全年综合利用太阳能的目的，又可因为水环热泵所需的一次水温度较低，而提高太阳能集热系统在冬季运行时的热效率。
[关键词]优化锅炉供热系统 节能减排对策
中图分类号：TE 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0341-01
锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有锅炉每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，降低耗电量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。
1 锅炉控制系统的一般结构与工作原理
锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由一次仪表、现场机、上位机、手自动切换操作、执行机构及阀、电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机。控制系统包括手动和自动操作部分，手动控制时由操作人员手动控制，用操作器控制变频器、滑差电机及阀等，自动控制时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，以免锅炉发生重大事故。
微机控制系统由工控机、显示器、打印机、手操器、报警装置等组成，能完成对给水、给煤、鼓风、引风等进行自动控制，使锅炉的汽包水位、蒸汽压力保持在规定的数值上，以保证锅炉的安全运行，平稳操作，达到降低煤耗、提高供送汽质量的目的，同时对运行参数如压力、温度等有流程动态模拟图画面并配有数字说明，还可对汽包水位、压力、炉温等进行越限报警，发出声光信号，还可定时打印出十几种运行参数的数据。以形成生产日志和班、日产耗统计报表，有定时打印、随机打印、自定义时间段打印等几种方式。
2 锅炉控制系统中各控制回路
锅炉控制系统，一般有蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、除氧器水位、除氧器压力等控制系统。锅炉的燃烧控制实质上是能量平衡系统，它以蒸汽压力作为能量平衡指标，不断根据用汽量与压力的变化调整燃料量与送风量，同时保证燃料的充分燃烧及热量的充分利用。
2.1 锅炉给水控制回路
给水自动调节的任务是使给水流量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在允许的范围内。给水自动调节的另一个任务是保持给水稳定。在整个控制回路中要全面考虑这两方面的任务。在控制回路中被调参数是汽包水位，调节机构是给水调解阀，调节量是给水流量。 对汽包水位调节系统产生扰动的因素有蒸发量、炉膛热负荷（燃料量），给水量。
由于给水调节对象没有自平衡能力，又存在滞后。因此在一般锅炉控制系统中汽包液位回路采用闭环三冲量调节系统。所谓三冲量调节系统就是把给水流量，汽包水位，蒸汽流量三个变量通过运算后调节给水阀的调节系统。
锅炉给水系统中还有一个比较重要的控制回路是给水压力回路，因为汽包内压力较高，要给锅炉补水必须提供更高的压力，给水压力回路的作用是提高水压，使水能够正常注入汽包。但在蒸汽流量未达到满负荷时，对给水流量的要求也不高。在老式的锅炉系统中一般采用给水泵一直以工频方式运转，用回流阀降低水压防止爆管，现在一般采用通过变频器恒压供水的方式控制水压，具体实现方式是：
系统下达指令由变频器自动启动第一台泵运行，系统检测给水管的水压，当变频器频率上升到工频时，如水压未达到设定的压力值，系统自动将第一台电机切换至工频直供电，并由变频器拖动第二台水泵运行，如变频器运行到工频状态时供水母管压力仍未达到设定压力值系统自动将第二台水泵切换至工频直供电，再由变频器拖动第三台运行，依次类推，直至压力达到设定值。若锅炉需要的给水量减少，变频控制系统可自动降低变频器的运行频率，如变频器的频率到零仍不能满足要求，则变频器自动切换至前一台水泵进行变频运行，依次类推。变频恒压供水控制系统的实质是：始终利用一台变频器自动调整水泵的转速，切换时间以管网的实际压力和设定压力的差值决定，同时保证管网的压力动态恒定。
2.2 锅炉燃烧调节系统
燃烧过程自动调节系统的选择虽然与燃烧的种类和供给系统、燃烧方式以及锅炉与负荷的联结方式都有关系，但是燃烧过程自动调节的任务都是一样的。归纳起来，燃烧过程自动调节系统有三大任务：
①维持汽压恒定。汽压的变化表示锅炉蒸汽量和负荷的耗汽量不相适应，必须相应地改变燃料量，以改变锅炉的蒸汽量。
②保证燃烧过程的经济性。当燃料量改变时，必须相应地调节送风量，使它与燃料量相配合，保证燃烧过程有较高的经济性。
③调节引风量与送风量相配合，以保证炉膛压力不变。
燃烧调节系统一般有三个被调参数，汽压、烟气含氧量和炉膛负压。一般有3个调节量，他们是燃料量，送风量和引风量。燃烧调节系统的调节对象对于燃料量，根据燃料种类的不同可能是炉排电机，也可能是燃料阀。对于送风量和引风量一般是挡板执行机构或变频器。
3 锅炉控制系统组成结构
构建一个可靠的、智能随动的智能控制系统是保证锅炉安全生产的基础。锅炉控制系统是典型的多变量、纯滞后、强耦合的控制系统，如果不能在控制策略和软件实现上很好地解决多变量解偶关系和滞后响应问题，那么，实施智能锅炉控制系统改造后同样也将无法实现预期的目标。在控制系统设计上采用集中控制分散驱动的集散控制思想，把控制系统分为三层：
（1）信息管理层：完成系统关键技术数据的设定、实时数据和运行状态的监视与控制、历史数据的查看、数据报表的记录与打印、报警与故障的提示处理等功能；主要由上位工控机、组态开发软件、应用程序、通讯模块等组成；
（2）控制层：主要完成各种控制动作命令、实时数据的采样与处理、连锁动作的关联表达、控制算法的实现、异常现象的自动处理等功能；主要由可编程逻辑控制器的开关量模块、模拟量模块、智能PID调节仪、变频器、可编程逻辑控制器应用程序等组成；
（3）设备层：主要接受来自的控制器控制命令，执行相应的动作或提供相应的检测数据。主要由断路器、交流接触器、压力变送器、温度变送器、流量变送器、电动开关阀、模拟信号隔离分配器等组成。
综上所述，锅炉控制系统改造具有很好的市场发展空间和投资收益前景，值得广泛地推广。它不仅能够通过自动化控制技术实现安全生产的目的，还能够节煤节电并能使排放更环保，总之锅炉的计算机自动化控制是锅炉行业发展的大势所趋，也是一项利国利民的发展方向。
参考文献：
