总第１７１期 ２０１７年第７期 机械管理开发 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ Ｔｏｔａｌ １７１ Ｎｏ７，２０１７ ．ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎｌ４－１１３４／ｔｈ．２０１７．０７．５７ 换热站的节能研究 李 萍 （山西焦煤西山煤电集团公用事业分公司热力中心， 山西摘太原０３００５３） 要：鉴于换热站存在能量消耗较高、水温不易控制、数据运行管理欠佳的问题，利用恒压变频调速技术和远 程监控技术对换热站进行升级改造。恒压变频调速系统可在线设定参数，易于调节、控制精确，远程监控系统对 众多换热站统一管理，实现无人值守。改造后，不仅大幅降低了换热站的热量消耗和用电量。而且使用户室内温 度处于恒定值。 关键词：集中供热换热站 自动化远程监控 文章编号：１ ００３—７７３Ｘ（２０１ ７）０７—０１ ２５—０３ 中图分类号：ＴＰ２７３．５ 文献标识码：Ａ 引言 目前，城市集中供热虽然比传统的分散式供热 有了较大的进步，但仍存在着能耗高、污染重、运行 和自动化管理程度低等问题，不仅造成了能源的大 量浪费，而且对环境的污染较为严重。因此急需对供 热系统进行改造，提高智能化控制水平，利用数字化 技术来进行管理，有效地提高供热质量，实现节能降 热力公司中，为用户提供稳定的供热。 ２）换热站节能控制系统的主要特点。随着国家 环境保护力度的加大、供热企业运行成本逐步降低、 居民对供热需求的不断增加，换热站的相关设计理 念也不断与时俱进，自动化控制理论和手段已经在 换热站设计、施工、管理中得到了广泛应用。在节能 控制的过程中，能够实现自动化和智能化控制，系统 耗。目前集中供热系统与热用户之间是通过换热站 来进行连接的，换热站作为中间核心环节，保证其运 行的稳定性，提高其对水温的控制能力，这对于改善 热网的热力工况将起到积极的作用，同时也能够在 很大程度上确保供热质量的提升。 １换热站的重要组成 可以无人值守，并进行自动传输与显示，自动化的操 作与手工操作相比，节能性、安全性更高Ｃ１］。在这个 过程中，还可以通过自动控制，完成对气候的补偿， 实现热媒的质调节和量调节，改善用户的供热效果。 所以，以自动化为标志的节能控制系统已经成为新 建和改造集中供热系统的首选。 ３换热站存在的问题 １）能量消耗较高。目前的换热站普遍存在着耗 能大的问题，当供暖负荷和管网的压力发生变化时， 循环泵和补水泵的输出流量则不会随着负荷和压力 的变化而变化，这样就导致高能耗的存在。 ２）水的温度掌控不住。由于无法根据室外温度 在供热、供电系统中，换热站与热水管网起着 十分重要的作用，是连接用户与热源之间的一个重 要的纽带，所以，换热站在供暖系统中的作用是非 常突出的。作为供热系统的重要环节，换热站主要 由换热设备、循环泵、补水泵及控制设备和仪表等 部分组成。 ２换热站进行节能控制的意义 １）节能控制应用广泛。目前，节能控制系统已经 被广泛地应用在社会生活的各个角落中。节能控制 变化做出及时的调整，不能对二次供水温度进行很 好的控制，输向热网的热负荷稳定性将会受到影响， 系统具有高效节能及自动化等特点，将节能控制系 统应用在换热站的系统中，能够起到很好的节能效 果。同时，节能控制系统已经被广泛地应用在大多数 收稿日期：２０１７－０２—２２ 直接影响到供暖的质量。 ３）数据运行管理比较欠佳。目前换热站内在数 据传输方面存在着许多不完善的地方，导致不能对 运行数据进行稳定地传输，不能适时调整运行参数， 运行管理水平较低，加大了运行的成本，增大了安全 风险。 作者简介：李萍（１９８１一），女，山西岚县人，本科，毕业于兰州理 工大学电气工程与自动化专业，机电助理工程师，现就职于西山 ４ 自动化控制系统在换热站的应用 煤电公用事业分公司热力中心，研究方向为机电一体化。 由于现有换热站存在着许多不完善的地方，所 机械管理开发 ｊｘｇｌｋｆｂｊｂ＠１２６．ｃ０ｍ 第３２卷 以需要针对现存问题对其进行升级改造，目前多将 恒压变频调速技术和远程监控技术用于集中供热系 统的升级改造工程。首先利用可编程控制器进行恒 压变频调速系统的设计，使其在换热站内进行应用。 其次，此系统可以通过对室外温度进行连续性的采 集、反馈，使二次网的供水温度实现实时调节的功 自动停止运行，当管网失水过多时，变频器自动为水 箱补水。该方法也可以在补水泵管网系统中安装压 力变送器，用微机给水控制器设定管网系统压力，实 现远距离恒压供水。 ４．２远程监控系统的应用 为达到进一步节能的目的，换热站自动化控制 系统采用计算机远程监控（包括视频、音频），实现换 热站定期巡检、无人值守。各子站可采用ＲＤＹ一１ ８Ｆ 能，从而有效地保证了换热站与用户之间供热负荷 的匹配，使室内温度保持在一个稳定的数值范围 内嘲。在智能化的控制系统基础上，有效运用远程监 控手段，利用计算机对众多换热站进行统一管理和 控制，实现无人值守，这样既有效地实现了节能，又 降低了集中供热系统的运行成本。 ４．１恒压变频控制系统的应用 恒压变频控制系统主要由微机给水控制器、变 频器和压力变送器组成，其功能包括手动、自动以及 工频功能。该系统采用其独特的节能降耗功能变频 器，不仅节能效果明显，还具有可扩展功能、紧密相 关的安全眭、易于控制等优点。使用的微机给水控制 器可实现在线设定参数，调整方便，采用数字ＰＩＤ调 节、控制精确，软件引入容错概念和抗干扰算法，输 出继电器采用压敏电阻保护，抗干扰能力强。内部采 用开关电源供电，电压适应范围宽。 换热站是供热系统的心脏，其工作模式多、安 全系数大。在变频模式下，手动功能主要是人为设 置压力，控制循环泵的输出流量，从而调节供热负 荷；自动功能主要是以实现微机给水控制器、变频 器和压力变送器自动跟踪，然后通过控制电机转速 来调节循环泵输出流量，从而达到调节供暖温度的 目的。而且自动化控制系统具备工频运行与变频相 结合的功能，日常通过变频控制调整循环泵的输出 流量，此时，微机给水控制器根据管网压力控制变 频器频率来调整循环泵的输出流量，从而调节供热 负荷。需要注意的是，如果变频器出现故障导致无 法正常运行时，可手动切换到工频运行，就可以满 足不问断供热。 对于补水系统，若系统失水低于二次回水管网 设定点压力０．２ ｂａｒ时，可采用恒压变频控制的方法 进行失水补充。其原理是，微机给水控制器启动补水 变频器，补水泵自动跟踪二次回水管网压力进行失 水补充，当二次回水管网压力超过设定压力的０．１ ｂａｒ时，补水变频器会自动停止运行。 补水箱进行恒压补水也可以采用此方法，在补 水箱安装压力变送器，用微机给水控制器控制补水 箱液位启动变频器，当液位达到设定值时，变频器会 智能测控终端或ＰＬＣ控制器等设备做为主控设备， 可对压力、温度、频率等信号或ＲＳ一４８５的信号进行 数据采集，然后通过网络或现场设定各路采集量的 上下限报警值，并存储整个供暖季的数据和报警值。 定时将数据传送到有固定ＩＰ地址的中心服务器（集 中控制中心），并存人数据库。若各工作站需要以上 数据时，可通过ＩＮＴＥＲＮＥＴ网络访问中心服务器获 取相关数据。。］。 ５节能改造效果 １）实现系统节能。利用自动化控制系统对换热 站进行改造后，有效的实现了降低能耗的目标。对热 源、水、电和药剂的消耗都较改造前有了明显的降 低。通过自动控制系统，有效的控制了管网水力失调 的情况，实现了供热系统热能的分布的均衡性，而且 变频调速系统实现了流量的自动控制和调节，使一 次网流量和换热站水泵能够实现调节的有效配合， 减少了时间上的停滞，降低了热量的损耗 ］。 ２）降低单位电耗。利用变频调整技术使换热站 的水泵电机实现了自动调节，能够及时的改变电动 机的电流和频率，从而实现节能。由于利用变频技术 进行调节时，其范围较宽，所以无论其运行效率还是 精度都保持在一个较高的水平。而且还能够对电机 启动时的大电流进行有效的控制，从而有效地保证 了电机使用的年限。另外还可以对水泵的能源消耗 通过减少流量的方式进行控制，从而保证热用户的 室内温度。 ３）降低人工费。利用自动控制装置和设备，使热 电站在运行时实现了无人值守，只配置值班人员进 行巡查即可确保运行的安全性，有效地节省了人力 资本的支出。 ４）稳定室内温度。利用采集系统通过对室外温 度和回水温度的采集和反馈，使二次供水的温度得 到有效调节，使用户室内温度处于恒定值，确保了居 住的舒适性。 ５）实现集中管理。由于改造后的换热站数据传 输的稳定性提高，并且无人值守，可以在集中控制中 ２０１７年第７期 李萍：换热站的节能研究 ・１２７・ 心对多个换热站运行的统一集中管理，使运行更为 安全、便利，有效节约了运行和管理成本。 ６结语 参考文献 ［１］鄂世禄，武怀金．面向节能的换热站智能控制系统［Ｊ］．黑龙江科 技信息，２００８（２）：９７—９９． ［２］王言利，宋同吾，盂红．换热站监控系统智能控制研究［Ｊ］．科技风， ２０１０（２）：１７１—１７３． 通过自动化控制系统在换热站中的应用，有效 地提高了系统运行的稳定性和可靠性，在提高供热 质量的同时，降低了供热运行成本，节能效果显著， ［３］高飞．浅析城市集中供热中计算机监控技术的应用［Ｊ］．科技风， ２００８，２０（３）：６１—６３． 使供热企业实现了效益最大化，对于企业的健康发 展起到了积极的推动作用。 ［４］任永良，张东辉，贾光政，等．基于约束变尺度法的油田注水系 统运行成本优化［Ｊ］．科学技术与工程，２０１１（５）：５３—５５． （编辑：赵琳琳） Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｓａｖｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｌｉ ＰｉＩｌｇ （Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｇｒｏｕｐ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３００５３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｓ ｈｉｇｈ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｎｏｔ ｅａｓｙ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｐｏｏｒ ｄａｔａ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｕｐｇｒａｄｅ ｂｙ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｓｔａｔｉｏｎ．Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｓｅｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｅａｓｙ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ａｃｃｕｒａｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｕｎｉｉｆｅｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅａｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｉｎｄｏｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ ａ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｎｔｒａｌ ｈｅａｔｉｎｇ；ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ （上接第９３页） 新工艺新设备不断投人到煤矿生产活动之中。只有 ［Ｊ］．科技致富向导，２０１４（１２）：３９． 抓住技术创新、工艺革新，才能改变传统落后的操作 工艺，提高综采工作面的拆除效率，最终实现社会、 经济效益的最大化。 参考文献 ［２］许京破．综采工作面支架拆除技术［Ｊ］．中州煤炭，２０１０（１２）： ４３－４４． ［３］ 白忠胜．综采工作面快速拆除技术［Ｊ］．河北煤炭，２０１０（３）：３－６． ［４］沈品品．综采工作面液压支架快速回撤技术探析［Ｊ］．２０１６（３）： ２５６． ［１］ 李本建．煤矿综采工作面设备安装拆除现状及改进方法措施 （编辑：赵琳琳） Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｉｎ Ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｌｌｙ Ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ Ｆａｃｅ Ｌｉ Ｙａｎｌｏｎｇ （Ｎｏ．５ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ｏｆ Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｇｒｏｕｐ，Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０４５０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｆａｃｅ ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｄｉｓｍａｎｔｌｉｎｇ ｄｉｓｍａｎｔｌｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｗｉｌｌ ｂｅ ｗｉｔｈｄｒａｗｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏ￣ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｎｄ ａａｄｊｕｓｔ ｔｏ ｕｓｅ，ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｒｉａｂｌｅ ｗｈｅｅｌ ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｔｈ ｐｒｏｐ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｃｅ ｓｕｐｐｏ￣ｓ ｄｒａｇ ａｎｄ ｄｒｏｐ ｔｏ，ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ，ｍｏｒｅ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｓａｆｅｔｙ，ｒｅｄｕｃｅ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ；ａｌｉｇｎｍｅｎｔ；ｒａｐｉｄ；ｓａｆｅｔｙ
