换热站，是指城市集中供应供热系统的热力管网及其与供热系统之间的连接地点，是指一个可以通过改变供热介质形式，或者改变介质系数，调度、控制和分析提供给热力系统功率的设施。在水力发电站内，通常安装有与客户进行联络的有关设备、管道、阀门、仪器等有关装置。但由于城市集中供应供热系统的热水管网经常面临着水电状况不稳，而水电情况又比较复杂，在供暖系统中，我们一般都希望系统上的热水流量能够根据规定数量，统一分派到所有的供热系统中去。而实际上，任何一种供暖装置不管设计得多么合理，或者水力测算的多么准确，当投入运行后，总会有部分设备的热水流量和温度均达不到设计要求，水力热失衡现象也就不可避免，于是要想平稳地按要求供热就必须进行调节与控制。综上所述，对供热装置的自动控制就能够提高换热站的供热能力，起到节约能源的作用，从而促进对换热站供暖设备的有关方面的有效控制，减少了因供热设备而产生的废气的排放量，同时也能够减少对劳动力的投入。于是，更多的企业开始考虑使用自动控制。

1换热站以及自动控制技术系统的运行特点

换热站，它是我国城市集中供热系统热网与热用户的重要连接点，是城市热源与热用户之间的重要中间连接点。其供热质量对改善城市供热网络的热力条件和提高城市供热质量具有重要作用。总的来说，中央供暖也使用蒸汽或热水作为能量载体，通过管道系统地为公寓内的用户供暖。换热站管理通常采用基于温度控制的管理模式，即基于外部环境温度和二次系统的实际供应温度（例如二次回水温度以及二次供应模式和回水的平均温度）描述的二次系统给水和回水的温度曲线之间的偏差，以实现合理的供热管理。在城市集中供热系统中，热交换站是供热网络和热用户相互连接的地方。在热交换站中，有一些与热相关的设备、管道、仪表、阀门和一些热控制设备直接连接到用户。中央供暖系统的主要功能是根据实际的供热网络运行条件和不同的气候条件采用不同的连接模式，并最终通过将热量分配给热用户的系统来满足用户的相关需求。局部换热站控制与集中供热设备控制相结合，将对供热网络（热源、热力网、供热用户）进行整体调度控制，为供热网络的安全、平稳、高效、持续运营提供有力的保障。

2换热站自动控制系统的功能

2.1一次网电动调节阀控制

换热站系统同时也具备了温度补偿和恒温补水的能力，也就是说换热站系统能够通过对室外天气的改变，来主动地控制供热量。通过使用可程序化控制器，可以通过室外的气候温度的改变和当地的热负荷曲线，确定二级网侧的真实供热量，在实际供热量经过与标准要求得比较后，即可实现PID循环调整，由控制器传递指令给电动调节阀，控制电动调节阀的开启次数，并由此修改出一级网侧的实际热流量，并由此完成了对二级网侧供热量的调整。

2.2二次网循环泵变频控制

所谓的二次水网循环泵式变频控制，也正是通过对二次供水的水压变化进行PID控制，这样对于那些处于不利位置给水困难的情况下就可以迎刃而解。关于压力差的相关选择数值就应该在选择的同时根据实验参数，又或者根据实验曲线。

2.3补水泵变频控制

在供水供暖的同时，也经常会进行补水循环，供水的压力值、流速、水泵速度等都必须严格地掌握。自动补给系统为什么可以实现二次网回水方式的自动补给，也就是将在二次网上同水路上的水压变送器测量的水压数据，和控制器上回水压力数据要求比较后，再利用PID控制器来调整自补抽水泵的速度，进而达到二次网回水的自动补给。

2.4保护功能

首先，最突出的防护作用是失压防护。所谓压力损失保护，是指当二次网络侧的回水压力降至最低极限时，系统将停止水循环泵的运行，并关闭电动控制阀。启动自动补水系统后，如果网络另一侧的回水压力继续降低，则会发出1号声光警报。停电保护主要是指停电后自动关闭电动控制阀，切断所有热源，自动复位控制器和变频器，并将各种设定参数和工况参数保持在停电前的初始设定状态。超温保护主要是指当二次网络中的供水温度超过系统温度高限设定值时，关闭一次网络侧的电动调节阀。如果一级管网中的回水温度超低于相应温度低限设定值，则运行热力系统，并根据一级管网的回水温度控制电动调节阀的开度。超压保护功能是当二次网络的供水压力到规定的超高极限时，关闭循环泵并关闭二次网出口电动阀门。低液位保护是指，系统监控水箱液位变化并具有报警功能，当水位低于设定的液位保护低限值时，停止补水泵以避免补水泵吸入空气。当液位恢复到一定高度后，系统可以自动运行补水泵进行补水定压。通过建立这样一个自动换热站管理系统，从而能够做到换热站的无人值守，并具有如下功能作用：可以宏观了解供暖网络的运行状况、经济运行情况、确定供暖网络系统的运营数据。对热网的水力情况和热能状态实现全自动控制，克服了各换热站的互相耦合作用，进而减少了热网的损失，平衡供暖效果以节约总共热流量为宗旨，在保证热网的基本采暖需要的情况下减少总供热源，以此实现增加效益的目的。

3自动控制分析

3.1一次网回路的自动控制分析

对于换热器中的一回网的后路控制主要是为了进行对热水压力的控制，因此需要通过对一回网的回路中的电动调节阀进行自动控制，使得一回网热水的流动进行了正确的控制。而在热力供给的管理系统中，热力供给的系统的网络是按照当前内室外的气候状况，来对热量作出相应的控制。而热能的网络控制中心则是直接管理热力站的网络，这样使得对热力站的一次管网的回路流量可以进行适当的控制，从而实现了热能的平均分配的最主要目的。

3.2定压补水系统自动化控制分析

恒压供水系统的自动控制系统采用传统的恒压控制方法。由于供热管网的条件不同，二次管网的水力损失值也不同。如果供热站内系统的水力损失较大，则需要增加二次管网压力值并频繁供水。如果系统严重失水，二次网络的压力值也将显著下降，并且在设置期间在水成分中的恒定压力点附近收集的压力值信号也将被传输回频率传感器，从而可以通过变频器控制实现补水泵的正常操作。当二次管网压力值达到设定标准时，泵也将停止正常运行。

4热力站的自动调节分析

在热力站内，进行温度自动控制的主要目的是用来保证供给的能源与满足用户实际需求的能源，二者应该保持一致。同时由于室内外气候的逐渐改变，其必须供给的能源也必须随着环境状况进行不断地调整，以便使得消费者能够根据需求获得的能源。一般将热力站的自动调节方式分为自力式和电动式两种。其中，自力式的调节泵主要分为流量的控制和调节、压力差的调节，以及自力式的温度调节。其中，系统流量的调节控制阀门需要是安装在热力电站的一次回水式控制系统的主管路上，它的主要作用就是通过控制以一次回水方式的系统流量，使其处在正常的工作范围内。而热气压差的控制，主要是在一次供水、二次供水和回水之间的主管通道上，进行对回水流量与供热功率的合理调整。自力式控制阀的控制原理是，按照被控制的液体的热胀冷缩的原则，在二次将供水管道上的感温设备固定在管子上，以进行对水温的控制。而电动控制则是指能够利用一次电网的流量控制及二次电网的水温控制。电动阀门必须是具有线性和具有对数流动功能的阀门，并且阀门的对应设计必须能够承受最大的流动能量值的设计。电动调节阀门要按照系统的介质类型和温度压力等参数进行材料的确定，以最终保障其安全运行。

5换热站供热智能化管理系统的研究

5.1环境方面的优点

智能化系统的使用在很一定的意义上增加了供暖管理的准确性，通过对能源的即时监测，有效控制供暖质量，减少资源损失，从而达到低碳环境的目标。自动化控制采用电脑智能控制，对外部环境以及与用户房间温度的有关信息，进行了有效的收集、分类处理和传递，并利用控制技术改变实际环境温度，从而控制水温及其流量。

5.2经济效益

智能化控制也极大限度地减少了生产成本。供热智能化控制器的使用大大减少了人力投入以及资金花费。由于智能化控制器的使用，不需人工对信息进行人工收集、处理和传递，企业通过智能化控制也能够更有效地有效地进行这些操作，因此大大减少了人工，企业的效益也明显提高。

5.3安全效益

自动控制技术的运用能够对换热站的所有供热过程实现全面的控制，并且能够准确地识别问题，因此大大减少了安全事故的发生率，同时大大增加了安全系数。

6二次网循环水泵控制

利用二次网进出口温差和室外温度曲线变化来调整温度控制的二次网循环水泵系统。在二次网循环水泵以二次网的进出口压差为主调参时，因为补水电流稳定，所以也就是采用了调整给水母管的出水电流为调参的调节变频器方式。在同时确保了二次网补水输出、回补水输入电流的差值保持稳定的前提下，可以通过调整给管输出的电流进行闭环控制。就这样保证了换热装置的进出口压力，能够满足设备运行条件的需要。另外二次网循环泵的调节控制系统中在必要时，还可以通过调整最坏节点电压来实现循环供水的调节控制，以此保证了管网的热水能够充分利用、使各个用户都能够得到足够的热水。当选择以室内外温度调整的节调参数后，循环水泵的下限频率应可以满足在二次网内最不利状态下供回水方式压力的最低位，其上限频率也应不能超过二次网供回水方式压力的规定范围，在此频率范围内循环水泵可以按以室内外温度调节的供水温度曲线调节。

7一次网调节阀控制

通过编辑换热站经济曲线，可以通过计算供水温度和内外二次网温差或自动控制电动调节阀的开度来实现换热站的自动控制和调节；还可以根据不同的时间段（如白天和夜晚、冬季和春季）创建两条或更多条加热曲线。控制中心还可以根据经济统计数据自动绘制经济曲线。管理员可以使用计算机更改经济曲线的设计关系，并完成调整和移植经济曲线；一级管网中电动调节阀控制的主要控制值是二级管网的出口温度。根据大气水的内部和外部温度与实际加热温度之间的差异，并根据指定的加热曲线，计算机自动计算网络出口水的二次温度规范的要求，从而控制了一次管网调节阀水温并进行温度规范控制工作。在软件设计中，把二次网出水温度控制的供热曲线视为折线所给出的，并由用户根据实际供热的情况键入。这样，就既充分考虑了室内外大气环境条件对热力供应水温的影响，又充分考虑了现代人的生活规律以及对热力的利用情况的变化，以便于保证了热力供应水温的可靠性。

8结语

在经济与社会条件日益发展的今天，人类对供热的要求在日趋递增，对供热的效率也有着愈来愈大的需求，而过去的传统供热模式已不可以适应现在人类的生活需要了。在这个前提下，对供暖换热站与供热体系都必须进行一定的改进，在实现供暖的情况下还要实现节约能源的目标。而自动控制也正是解决了换热站的功能需要，在保证换热站供暖需要的前提下又可以做到节约资源，也就是由于这样的特性才被广泛地运用于换热站的供暖体系之中。而自动控制不管是在改善换热站供暖职能的作用上，又或是在节能降耗提升企业效益等方面，都具有目前为止还无法取代的重要特征。

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