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集中供熱自動化熱議
  • 作者:《控制與傳動》201301 組編/劉滿柏
  • 點擊數:475     發(fā)布時間:2013-03-03 16:16:07
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“年年寒冬,今年特別冷”。隨之而來的也遠遠不止嚴寒分布不均的差異,南北供熱的問題今年在微博上也引起了更廣泛的關注和爭議。

有專家表示:南方并不適合進行集中供熱,原因是南方居民已經習慣冬季的濕冷氣候,如果突然集中供熱,可能導致居民身體不適應。對此,南京著名主播孟非以“符合正常智力水平的理由嗎?”對此進行強烈質疑, 南方是否需集中供熱的話題再次端上臺面。

什么是集中供熱?

集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒,由一個或多個熱源通過熱網向城市、鎮(zhèn)或其中某些區(qū)域熱用戶供應熱能的方式。目前已成為現代化城鎮(zhèn)的重要基礎設施之一,是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分。其包括熱源、熱網和用戶3部分。熱源主要是熱電站和區(qū)域鍋爐房,以煤、重油或天然氣為燃料。熱網分為熱水管網和蒸汽管網,由輸熱干線、配熱干線和支線組成,其布局主要根據城市熱負荷分布情況、街區(qū)狀況、發(fā)展規(guī)劃及地形地質等條件確定,一般布置成枝狀,鋪設在地下,通過換熱站向熱用戶供熱。主要用于工業(yè)和民用建筑的采暖、通風、空調和熱水供應。 

與其他供熱方式相比,集中供熱具有以下幾方面優(yōu)點:①提高能源利用率、節(jié)約能源。供熱機組的熱電聯產綜合熱效率可達85%,而大型汽輪機組的發(fā)電熱效率一般不超過40%;區(qū)域鍋爐房的大型供熱鍋爐的熱效率可達80%~90%,而分散的小型鍋爐的熱效率只有50%~60%,集中供熱在單位價格存在明顯優(yōu)勢。②有條件安裝高煙囪和煙氣凈化裝置,便于消除煙塵,減輕大氣污染,改善環(huán)境衛(wèi)生,還可以實現低質燃料和垃圾的利用。③可以騰出大批分散的小鍋爐房及燃料、灰渣堆放的占地,用于綠化,改善市容。④減少司爐人員及燃料、灰渣的運輸量和散落量,降低運行費用,改善環(huán)境衛(wèi)生。⑤易于實現科學管理,提高供熱質量。實現集中供熱是城市能源建設的一項基礎設施,是城市現代化的一個重要標志,也是國家能源合理分配和利用的一項重要措施。

我國集中供熱行業(yè)現狀

近幾年,在國家相關法律政策大力提倡“節(jié)能環(huán)保”的大背景下,集中供熱作為一種節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的供熱方式已經逐步成為了我國城鎮(zhèn)的主要供熱方式,我國各地方城市集中供熱產業(yè)也得到了快速發(fā)展,2010年我國集中供熱面積超過了4億平方米,其中新增供熱面積達到3.5億平方米,改造供熱面積實現了1億平方米,并形成了以熱電聯產為主,集中鍋爐房為輔,其他方式為補充的供熱局面。據相關統(tǒng)計,我國供熱產業(yè)熱源總熱量中,熱電聯產占62.9%,集中鍋爐占35.75%,其它占1.35%。

隨著我國經濟的快速發(fā)展及人民生活水平和對環(huán)境質量要求的不斷提高,及在人們不斷注重和追求安全、穩(wěn)定、高效的新形勢下,城市集中供熱的發(fā)展將越來越受到人們的普遍關注,我國城市集中供熱行業(yè)市場規(guī)模將會不斷擴大。其中,城市民用建筑集中供熱面積增長較快,具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質量、增加電力供應等綜合效益的熱電聯產在今后將得到大力發(fā)展。

2011年國家政府在“十二五”規(guī)劃中明確提出:十二五期間,我國將大力推進發(fā)展清潔高效、大容量燃煤機組,優(yōu)先發(fā)展大中城市、工業(yè)園區(qū)熱電聯產機組以及大型坑口燃煤電站和煤矸石等綜合利用電站,熱電聯產工程在此期間將大量投產。另外,十二五期間制定的全國熱計量改造目標還指出,到“十二五”期末,各省(區(qū)、市)要至少完成當地具備改造價值的老舊住宅的供熱計量及節(jié)能改造面積的35%以上,到2020年前基本完成對北方具備改造價值的老舊住宅的供熱計量及節(jié)能改造。

根據“十二五”規(guī)劃中關于城市集中供熱行業(yè)的方針和目標,我國各區(qū)域已經針對集中供熱項目開始了中長期的規(guī)劃,不僅東北、華北等集中供熱發(fā)達地區(qū)未來的新增量并未減少,而且西寧、石家莊等區(qū)域的供熱面積也將在2011年實現突破性的增長。

相關研究數據顯示,未來3~5年內,我國的供熱面積增長率將達到10%~20%。

供熱系統(tǒng)與自動化

 在供熱系統(tǒng)中,自動化產品在其間發(fā)揮重要的系統(tǒng)調控作用。另外,隨著信息化的發(fā)展,自動化與信息化產品技術在供熱節(jié)能領域也將大力發(fā)揮作用。在熱生產的鍋爐房控制系統(tǒng)、輸送熱網的控制系統(tǒng)信息化建設中將靈活運用網絡技術、變頻技術、DCS技術、PLC技術,并結合供熱系統(tǒng)的特點以實現系統(tǒng)的自動化控制,提高供暖品質。

同時,在監(jiān)測數據實時通報過程中所使用的自動化信息技術也提高鍋爐安全生產,減少熱損失起到了保駕護航的作用。而在終端用戶處,依照“分戶計量,分室溫控”的標準,熱量表與恒溫閥可以說是當前實現家庭采暖自主節(jié)能一種常用的供熱節(jié)能產品。而若從熱計量到分室溫控來看,發(fā)展整體溫度系統(tǒng)控制與信息化,實現最大程度上的系統(tǒng)自動化在減少集中供熱中的人工因素,縮減個體用戶開支及供熱節(jié)能中的重要角色可見一斑。

在制器方面,由于各區(qū)域對集中監(jiān)控的要求所有不同,在控制器的選擇上也會略有區(qū)別。如華北、東北等地區(qū)的二線以上的城市,資金比較充足,供熱項目發(fā)展較早,對集中監(jiān)控要求高,選擇帶通訊功能的PLC也較多。而西北等地區(qū)大多數城市由于目前缺少足夠的資金,對遠程監(jiān)控不是很在意,則會選擇價格更有優(yōu)勢的DDC產品。但是隨著國家對熱計量的推廣,DDC這種不能通訊的控制器應用比例將越來越少。

隨著國家對熱網系統(tǒng)的平衡要求越來越高,而變頻器的應用對熱水的循環(huán)有很好的調控作用,今后,變頻器將在我國新建的二級站中得到很好的應用。目前主流的換熱機組配置使用2臺變頻器,分別應用在循環(huán)水泵與補水泵;而在供熱發(fā)展較快的東北地區(qū),由于對供熱質量要求較高,更多的機組上會安裝3臺變頻器,循環(huán)泵上2臺,補水泵1臺;在國家對供熱平衡的大環(huán)境下,這種趨勢很有可能將會得到廣泛應用。

電動調節(jié)閥在無人值守換熱站是必備產品,目前電調閥在換熱站的應用基本可以分為三類;第一類為高端市場,這類市場資金充足,一般會選擇外資品牌的產品;第二類項目是需要實現自動控制,但受到資金狀況的制約,不會選擇外資品牌,但由于國產產品質量的穩(wěn)定性還有一定差距,并不能實現完全自控;第三類項目集中在地級市下屬的區(qū)縣,資金匱乏,在二級站設計時就不需要預留通訊接口,這類項目基本不會使用電動調節(jié)閥。

  一般而言,換熱站對溫度傳感器要求并不高,溫度范圍只是60~80℃左右,所以集中供熱行業(yè)對溫度傳感器的需求只要質量達標,穩(wěn)定性強就可以。目前,從臺套比例上來看,國產的傳感器占據了60%的市場。但是,隨著我國重點城市對換熱站自控水平需求的增高,將需要質量更加可靠的產品,而且數據采集點更多,所以溫度傳感器市場在今后將會迅速增長。

壓力變送器在換熱站中的應用非常廣泛,對壓力變送器產品質量要求也很強,其產品市場基本被外資品牌壟斷。

綜上所述,在我國全民全行業(yè)都致力于節(jié)能減排的大潮中及在國家“十二五”政策的指引下,我國新增及改造的各項集中供熱項目都將逐步啟動,如2013年我國吉林省地級城市將要完成當地具備改造價值的老舊住宅的供熱計量及節(jié)能改造面積40%以上,縣級市要完成70%以上,達到節(jié)能50%強制性標準的既有建筑基本完成供熱計量改造;烏魯木齊市在“十二五”期間將逐步把現有以原煤為主的污染型能源結構轉變?yōu)橐詿犭娐摦a為主、清潔能源為輔的清潔型能源結構并在“十二五”規(guī)劃期末實現熱電聯產和清潔能源供熱面積占到全市供熱比例的85%以上等。

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