自动化控制系统在热力站的应用

李世泽

（太原市热力集团有限责任公司 山西太原 030001）

在我国的大多数热力站中，失水率居高不下、热损耗巨大、渗水、漏水等情况是常见的问题，并且大部分热力站依旧未实现全自动化的控制工作，依旧采取人工调节、人工补水的作业方式，导致热力站的运行效率较低，同时存在较大的安全隐患，并且造成了能源的浪费，因此，针对上述问题，本文主要针对自动化控制系统在热力站中的应用的相关内容展开了探讨。

1 热力站供热系统简述

热力站存在的根本目的是为了实现热量的传递，即将热量从热力站传递至用户，其热量传递途径就是供热系统，在供热过程中，热源提供的热水依次流经一次网和以此供水管道，并且在换热器中和通过二次网进入换热器的水实现热量交换，实现热量交换之后，二次网中的水流被加热并且送到用户，供用户进行使用，而一次网中的水流则流回主管网，并且进入热源厂，从而实现热量的反复交换，从而实现正常的供热活动，在热力站运行的过程中，换热面积、管网流量以及热力站控制效果是影响供热效果的主要因素。

2 我国热力站集中供热现状

热力站的集中供热活动最早出现于19世纪的欧洲，进入20世纪以来，部分发达国家通过对热电厂和热力站的优化设计，实现了对供热活动的自动化控制，而我国的集中供热事业起步晚，经验相对不足，同时技术也相对落后，因此，相比于国家先进水平，我国的热力站集中供热活动存在能耗高、热量流失高、自动化水平低的情况，并且存在失水率高的问题。

3 自动化控制系统在热力站中的应用优势

在热力站运行的过程中，利用自动化控制系统进行集中供热操作，可以实现高精度、标准化、规范化控制，并且对不确定性因素进行规避，即便出现故障问题，也在一定程度上排除人工违规的因素，从而为故障原因分析及故障处理工作提供方便，此外，由于采取自动化控制方式，可以使得供热设备的使用寿命得到有效延长，进而提高自身的能源利用率。

相较于传统的人工手动操控，自动化控制系统可以有效降低人工操作的作业强度，同时降低供热系统运行的单位成本，在运用自动化控制系统的过程中，由于减少了人工作业的作业量，因此在一定程度上规避了人工操作出现失误的风险。此外，在自动化控制系统的应用过程中，可以实现对集中供热系统的全天候控制和全天候监测，并且能够在供热系统出现问题的第一时间对故障部分进行隔离，提高故障问题的解决效率。在自动化控制系统的运行过程中，系统本身可以对相关的运行参数进行优化，并且自动选择最优的操作模式，提高系统运行效率。此外，在自动化控制系统的应用期间，可以降低操作人员的操作环境，并且可以由系统代替工作人员进入危险环境进行操作，从而对操作人员的人身安全形成一定保障，在运用自动化控制系统的过程中，系统本身通过参数优化工作，可以实现最优换热和最优供热，从而有效降低失水率。

4 热力站自动化控制系统的实现

4.1 二次供水温度调节

结合热力站所处地区的气候条件和供热对象来构建自然时间、室外温度与二次供水温度间所存在的对应关系，在此基础上自动设定供水温度，此时可以借助自动化控制系统来实现二次供水的恒温控制，如图1所示。在进行二次供水温度调节过程中，可以通过检测二次供热系统的温度的方式来得出最佳供水温度，并通过对一次管网流量进行调节，来确保二次供水温度与设定值相近，以确保更好的满足用户需求。

4.2 循环泵控制

在热力站运行过程中，由二次回水温度与水温度设定值的差值来确定循环泵开启的大小和多少，如果回水温度设定值超过了二次回水温度，则需要适当的提升循环泵的开启量；反之则需要降低循环泵的开启量。根据室外天气来确定回水温度设定值，如果低温比较低时，应适当的降低回水温度设定值，以确保更多的热量能够留在用户里。

4.3 补水定压控制

图1 二次供水温度控制回路

通过对内部设定值与回水管网上压变器反馈值进行对比后，来调节输出到补水泵电机的频率，该过程需要确保水压力维持在设定值范围内，以免由于管网出水压力过大而诱发破裂。通过对补水定压进行控制，不仅可以降低因故障停机的频率，而且还可以提高器件的使用寿命。

5 自动化控制系统的应用策略分析

在自动化控制系统的应用过程中，由于观念因素、技术因素以及管理因素等方面的障碍，导致自动化控制系统并没有在热力站的集中供热活动中获得有效应用。从观念因素角度来看，部分领导班子局限于短期经济效益，而自动化控制系统的应用需要较多的资金，部分领导人员对自动化控制系统的应用优势和应用趋势视而不见，导致自动化控制系统难以得到有效应用。从技术角度来看，部分热力站并未对自动化控制技术进行研究和充分应用，虽然引入了自动化控制系统，但是存在不会用、用不好的情况，此外，热力站内部也缺乏专业的技术人员对自动化控制系统进行充分应用。在管理方面，部分热力站并未针对自动化控制系统的应用形成专业化的管理制度，并且在具体的管理过程中，存在管理权限不明确、管理标准不明确、管理责任不明确的情况，存在较为严重的管理问题，妨碍了自动化控制系统的应用优势的发挥。

针对上述问题，热力公司必须进行相应的改变，首先需要实现观念上的转变，认识到热力站的长期利益的重要性，从而在热力站自身的发展规划中更加倾向于长期经济效益，引进自动化控制系统，并且通过合适的方式推动系统的应用。在系统应用的过程中，有必要加强技术研发与应用，结合热力站自身的供热条件加强技术应用，并且可以引进专业化的技术人员。此外，热力站需要对站内的工作人员进行专业培训，从而使其掌握专业化的系统控制方式，并且加强对系统的检查和维修。从管理角度来看，热力站本身需要立足于自身的供热实际，建立健全相应的管理机制，并且通过优秀的管理机制推动管理工作的有效开展，同时建立相应的权责机制，明确管理权限、管理目标和管理责任。

6 小结

通过本文的论述可以看出，自动化控制系统在热力站中具有明显的应用优势，因此，热力站需要根据自身的实际供热状况，转变观念并推动自动化控制系统及其技术的应用，进而建立健全相应的管理机制和权责机制，通过多方面的措施，统筹全局、多管齐下，推动自动化控制系统的应用。