肖木森
（天津市津安热电有限公司）
【摘要】随着经济和科技的快速发展，市场经济环境越来越严峻，同时我们的供热企业也面临着巨大的挑战。换热站是热源与热用户之间热力系统的核心部分，其设备运行效率及操作水平的高低直接影响到广大热用户的切身利益。如何提高企业生存能力，必须加强企业管理，采用新技术、新产品达到节能降耗从而增加企业效益的目的。本文将就热网中换热站改变常规运行方式实现节约电能的效果如何更科学的做到更好的节能措施进行探讨。
【关键字】换热站；节能；解决；运行；效率
一、换热站的基本概况
从大体上来说，换热站就是指热能交换机组将热量从主传输管网系统传送至热能用户方设施，并联结这两个系统的枢纽。在我国目前的热网状况下，换热站常存在管网水力失调，热用户受热不均，离换热站近的用户能达到甚至超过采暖标准温度，远离换热站的用户采暖温度低，不能满足用户供热需求，二次供水温度难以控制，系统用电量大等缺点。
在城市集中热水供热系统中，供暖热负荷是系统最主要的热负荷，甚至是唯一的热负荷。因此，在供热系统中，通常按照供暖热负荷随室外温度的变化规律，作为供热调节的依据。供热调节的目的，在于使供暖用户的散热设备的放热量与用户热负荷的变化规律相适应，以防止供暖热用户出现温度过高或过低。
供暖系统能稳定的运行是系统实现自动控制的前提。所以首先要解决水利失调的问题，使用平衡阀可以有效地保证管网静态水力及热力平衡，它的工作原理是通过改变阀芯的行程来改变阻力系数，达到调节流量的目的，对于每一环路只需安装一个平衡阀，不需要安装截止阀，这样就可以消除个别用户室温过低或过高的弊端，并同时达到节煤、节电各项的目标，同时，当检测到管网的实际压力大于设计压力时为保证整个系统仍可稳定运行则需要在供暖系统的二次回水管与补水箱之间安装泄压阀，更容易实现水力工况平衡，满足设计供水温度的要求。
二、换热站节能控制的现状
目前供热企业的换热站在设备选型和系统流程方面有一定的差异，但主要设备仍是水泵、换热器和辅助设施，部分企业装备了变频器和热网监控装置。我公司紧跟时代步伐已经普遍应用监控系统，基本做到远程监控，在实际供热运行中，换热站对二次网基本是采用定流量运行，在初寒期和末寒期一般每天分两个或三个供热时段，周期平均为8~12小时；寒冷期多为连续供热运行。
在换热站的运行操作中，主要的节能手段是降低循环水泵电耗，一般可以采用安装高效节能水泵、变频器、现场或远程自控、选择合理的水泵匹配形式和加强二次网运行调节等办法，还可以根据室外气温的变化进行间断供热运行。这些方法已经在各个供热企业广泛使用，尽管由于设备选型、人员素质和管理经验存在一定的差异，使得节能效果各有不同，但总体来说还是取得了显著的经济效益。但在换热站节能的应用中依旧存在着一些问题：
1、部分换热站建设时间较早，建设不规范，存在问题较多，换热站供热面积小。个别换热站需超标供热，用户室温才能达标，部分换热站保温脱落或保温不合格，甚至有些老换热站内无保温，二次网裸露严重，造成大量热损失。阀门锈蚀严重，有的关闭不全，不能进行精细化调节，除污器为老式如刮板型等。堵塞且除污效果差，换热器长时间不清洗，结垢严重，影响换热效率，水泵无变频导致用电量大，电费支出较高。
2、换热器选择不合理、阻力损失偏大，导致能耗加大，换热器作为换热站的主要设备，也是热网运行中主要的耗能设备，许多设计者在设计时，只是根据换热量进行初略的估算，没有严格的对设备进行选型计算，并且对换热器的阻力损失也是一个大致的估计，或者根据样本提供的数据，而实际运行中水的流速对换热器的换热量以及设备的阻力损失有很大的影响。因此在换热器选型时应进行详细的热力计算。在换热器台数的选择和单台供热能力确定时，应该考虑供热的发展以及供热的可靠性、安全性。同时在换热器的进出口应设置压力表。以便对设备压力损失的监测。当设备的压力过大时应对设备进行排污、清洗、减小运行的阻力损失。
3、水质不合格导致结垢，换热站出现水垢之后会造成增加耗热量。换热站内无软水系统或软水系统故障，无法使用，造成运行期间二次网内使用自来水，由于水质不合格导致换热器，二次网结垢。影响换热效率。
4、现行换热站的管理体制影响节能降耗，工作的开展，部分换热站归用户自己管理，用户经常私自调节站内一次网阀门，破坏一次网流量平衡，超标供热情况严重，节能降耗难度越来越大，高耗能产业仍会加快发展。能源消费总量必将随之增加，经济发展与节能降耗的矛盾将会越来越突出。产业结构，技术结构等方面存在的问题也将会凸现。
5、目前本公司的发展受电厂负荷的限制，在现有用户的情况下，电厂过来的热量使用率快达到了顶峰，无法发展更多的供热户，所以换热站的节能运行对本公司发展相当重要。通过节能，我们可以做到在原本的电力供应下大程度的节省热量，从而发展更多的用热户，同时节省运营成本，给公司带来更多的效益。
三、换热站节能的完善和发展
1、水力平衡节约热能
根据经验，通过换热站自动调节，进行改造之后，实际管网流量和改造前同时期相比耗能更少供热更多，同时大大的节省了人工费用，如改造前是有人全天职守，改造后成为无人职守。
2、现场PLC控制系统
改系统主要由液晶显示操作终端和控制系统两部分组成。彩色液晶显示屏主要完成各种监控画面、采集参数的显示，并接受一些参数设定的输入信息。控制系统采用性价比较高的南京东远系列PLC，包括CPU模块、I/O模块，背板等，系统集成多种通讯接口，适用于各种通讯网络。现场PLC控制站主要功能是对各换热站、供热沿线各节点、热用户运行参数(一、二次网温度、压力、流量等)、各种设备运行状态进行实时监控及采集，并根据气象环境和负荷的变化按预先设定的控制策略对换热站循环泵、补水泵和调节阀进行自动调节，来实现换热机组的完全自动控制。公司已有调度远传系统，能够将反映换供热运行的数据传送到调度中心，同时接收调度中心发来的调度控制指令。
应用可编程控制器(PLC)，根据室外温度的变化和当地热负荷曲线，进行PID闭环调节，控制器输出信号至电动调节阀，调节电动调节阀的开度，从而改变一级网侧的流量，实现二级网侧供热量调节。PLC控制系统作控制站，一定程度上实现了对换热站或换热机组的自动控制;公司曾经安装过此系统，但户外温度传感器多已损坏，电调阀的自动控制功能基本失效，只能手动控制，再用系统成本巨大，而且公司温度调整较频繁，所以很大程度上无法达到公司精确控制的目的。我们仍需要不断的完善，进而实现良好的人机对话，方便操作人员在触摸屏上了解现场的各种实时数据并进行参数设置或手动控制，同时通过PLC控制系统实现自动故障保护功能;维护人员可以直接从触摸屏上灵活组态和方便查找现场设备故障原因，达到了既显示直观又节省费用的目的。
结语：
综上所述，热交换站作为集中供热系统中重要的一个环节，我们需要从多方面进行节能措施的研究，虽然目前取得了一定的成绩，但是仍有一定的不足，我们要在目前的基础上不断的吸取先进理念，总结经验，更好的从设计、应用、和运行管理上来进行节能降耗的改善，从而来提高效率保证热量供应。
参考文献：
[1]张玥.换热站节能控制系统的研究[D].大连海事大学,2008.