隨著城市建設的不斷發展，城市集中供熱已取代獨立燃煤鍋爐供熱，為城市環境保護做出很大貢獻，同時減少了能源浪費。

現階段供熱系統科學運行、合理調節、自動平衡工況有待完善，實際生產運行中能源利用率較低，耗能偏高，節能效果較有限。

如能夠從鍋爐設備、管網系統、風機水泵的節能應用、整體調節綜合考慮整個系統，對供熱系統的三個主要環節提供信息化管理平臺，以期實現對熱源控制一體化，管網智能化、和終端用戶信息化，對于整個供熱系統的管理、節能有非常大的實際意義，它可以提高供熱系統綜合運行效率、有效降低供熱系統用能（包括用電）的能耗。

一、集中供熱熱網的電氣自動控制系統

城市集中供熱一般組成為：熱源（熱電供熱機組或供熱鍋爐），一次管網，換熱站（換熱站的設備一般為循環泵、補水泵、補水箱、換熱器等），二次網，熱用戶等。

目前，城市集中供熱系統發展很迅速，有的城市的換熱站數量很多，要實現集中供熱系統的電氣自動控制，一是在各換熱站安裝自動控制設備（加裝有遠程控制程序）；

二是設立供熱系統自動控制控總站，匯總和分析遠端傳輸上來的數據，根據實際情況發出正確的指令。

集中供熱的電氣自動控制系統必須具備以下功能：自動控制和調度供熱負荷，實時報告供熱系統的運行參數，進行數據統計和保存，系統故障時能進行報警提示，提醒運行人員對故障進行及時處理。

二、熱網電氣自動控制系統的運行

（一）主要控制設備

集中供熱系統在運行過程中，需要調節的熱力參數主要是溫度、一次網的流量、二次網的循環流量和管道內壓等，控制這些熱力參數的電氣自動控制設備主要有：

①中央數據處理器。中央數據處理器的操作系統可以實時處理信息，應具有Internet接口，也可進行無線通信，也應具有USB接口，數據信號可以通過多通道輸入及輸出。

②電動調節閥。電動調節閥遵循標準信號動態調節系統，供熱系統壓力波動對它的影響很小，調節過程更穩定、更節能。

③變頻器。變頻器用來改變泵類的轉矩，具有可以自由連接的輸入輸出端口，能切換電機數據和命令數據，變頻器具有過壓/欠壓保護、接地故障保護、短路保護及電動機保護等功能。

④現場控制器。在有些情況下，為減輕中央數據處理器的工作量，每個換熱站應設有現場控制器，實時采集和分析運行參數，如電流、泵的工作狀態、回水/出水溫度、水位/水壓等。現場控制器接收和記錄換熱站傳來的運行參數，包括溫度、壓力等。現場控制器分析采集參數后，記錄參數并根據上位機下發的程序發出一些控制指令。

（二）供熱系統的電氣自動控制過程

1、熱源

熱源自動化控制是通過在熱源鍋爐本體氣胞、爐膛內壁、頂部、在進出水管道、除塵器、省煤器以及在鍋爐水處理系統補水及循環水管道等處安裝使用壓力、溫度和流量傳感器，經過信號電纜傳輸、電氣自動化控制柜控制，能夠在微機觀測屏上讀取鍋爐運行時各項生產參數，根據外界環境溫度和負荷的變化，人為地調整鍋爐運行工況，以達到熱量的供需平衡。

如對自動化控制升級用以微控制技術為核心的智能化控制不單可以利用鍋爐運行的各項參數，而且還能夠與原控制系統共同動態調整系統運行狀態，完成系統的供熱控制，最大限度地提高系統的運行效率，有效降低系統能源的消耗；自動化控制提供直觀、快速的控制監控體系，能有效降低故障次數；自動控制監控體系和局部不聯網比較，自動化系統與設備之間有很大的靈活度，能夠根據生產運行工況隨時做出調整。

對于熱源設備（如風機及水泵）采用變頻調速控制是自動化控制一部分，它是通過改變電源工作頻率，降低拖動電機的轉速，減少設備輸出功率，達到輸出功率與運行負荷的最佳匹配，從而達到節能的目的。

2、供熱管網

供熱運行過程中通過各種不同的系統運行調節方式，可不同程度地滿足并適應用戶負荷變化的需求。比如供水溫度分區域可調的供熱方式，可裝設流量控制裝置（流量控制器、差壓控制器、二次網系統平衡閥），針對不同用戶的用熱特性不同，供給不同參數的熱值，避免統一參數供熱時造成的局部過熱或者不足，節約能源而且提高供熱效果。

保證供熱管網“小流量、大溫差”運行，能夠降低運行能耗；室內系統“大流量、小溫差”運行，可以減小局部過熱損失。再比如供熱管網分布式變頻泵調節方式，對管網循環泵配置變頻器，實現變流量運行，節電明顯，熱負荷調節靈活，可以使熱源平穩經濟運行。再比如利用電極鍋爐作為供熱系統的備用熱源，利用峰谷之間的價格差實現節能等等。

再比如管網質調節、量調節并用；以流量調節為基礎，在初調節的基礎上，根據生產調度發布的室外溫度修正值，所對應的二次網回水溫度進行細調節，進行質、量并調，如果將傳統的管網升級成智能化管網后，也就是說通過對智能化控制器結合管網現場自動化控制器的運用，就可以由熱需求調節熱供給，實現分區域、分時段根據環境溫度為用戶供熱，能很好的避免能源浪費。

通過系統上位機進行遠程監控，一方面隨時了解設備運行情況，另一方面，也利于設備的遠程診斷和維護。有故障問題可以做到及時解決。

3、熱用戶

供熱系統自動化控制的最主要作用就是對熱網進行實時監控，對運行參數進行采集、存儲、分析并按照設定的操作模式自動運行，自動選擇最佳的運行方式保證供熱系統水力工況平衡，保持供熱質量、節約能源；對熱用戶室內溫度計量和散熱器閥門開關調節通過安裝使用終端用戶溫控器實現，信息化數據傳輸起到很重要的作用，終端用戶溫控器配合終端用戶熱能分析軟件，能夠實時準確了解能量消耗和管網平衡狀況。

假如熱用戶對供熱溫度指標存有疑義，由即時終端用戶溫控器的溫度數據可以解釋，并且能夠生成供熱指標參數表。利用溫控器設置必要的安全界限，一旦實際溫度偏離合理范圍，系統會自動報警，最大限度地減少設備事故的發生。

另外，供熱系統大量失水使熱量丟失，影響供熱能力及效果導致供熱生產成本增加，要解決這問題，須在熱源廠（及管網）水處理補水流程中加入自動控制環節，通過在熱源廠水處理系統安裝水質電離控制柜系統（或者對軟水箱加入一定比例固態藥），經過電離水質中正負極微粒，使流入二次網用戶的軟水不能為用戶使用，能有效解決二次網失水的問題，保證供熱質量減小能源損失。

（三）自動控制軟件

自動控制軟件控制著全網的平衡，控制軟件從熱網中獲取運行參數，這些數據包括二次網循環水溫度、電動閥門反饋值等參數。

電氣自動控制軟件讀入各數據后，通過調節公式計算出二次網循環水的期望溫度和各電動閥的調節量，然后通過通信線路對各調節閥進行控制，通過控制電動閥門的動作，來均勻調節熱網的各類運行參數，達到均勻供熱的目的。

電氣自動控制軟件應該具有遠程操控功能，實現遠程啟、停設備操作；還可以對換熱站實時監視和報警和記錄運行數據、分析用熱量，自動生成數據報表。

另外，軟件能保護數據傳輸，設有登錄權限，建有防病毒侵入的網絡防火墻。

綜上所述伴隨著節能環保理念的不斷深入以及科技水平的不斷提升，將電氣自動化控制技術引入到集中供熱系統中，能夠顯著降低能源消耗，實現供熱系統的穩定性，真正達到按需供熱。

摘自：中國供熱