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智慧供热技术在大型供热管网中的应用分析

发布时间：2022-10-12T05:37:30.248Z来源：《科技新时代》2022年4月第7期作者：王宣

[导读]近几年，随着智慧城市的建设，基于现代通信技术、控制技术

王宣

天津市热电有限公司天津300161

摘要：近几年，随着智慧城市的建设，基于现代通信技术、控制技术、物联网技术的智慧供热已成为人们关注的焦点。智慧供热是指:

基于供热物理网、供热物联网、人工智能、供热系统的智能管理的供热方式。智慧供热系统的信息可以进行高度的集成及共享，热源、热

网及热用户的运行信息能够实时监测，并根据用户室温，通过负荷预测、数据分析及运行策略优化，给出最佳的运行决策方案。在满足热

舒适的前提下，节能降耗。

关键词：智慧供热技术；大型供热管网；应用

前言

智慧供热的目标是满足人的热舒适需求，按需供热，降低供热系统运行能耗。因此，智慧供热的核心任务是根据热用户的热舒适需

求，控制室温。即基于室温实时监测的数据，通过实时分析、科学决策、精准执行，实现智慧供热的目标。

随着城1镇化进程，集中供热需求不断增长

我国供热行业趋势是随城镇化进程，集中供热需求不断增长，全国各省进度不一。截止2020年底，全国城市集中供热面积98.8亿平方

米，较上年增长6.81%。集中供暖是我国北方冬季供暖的主要方式。随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的快速推进，北方城镇建筑

面积持续增长，集中供热面积也迅速增加。中国北方的供暖每年冬天占全国能源消耗的10%。巨大的能源消耗不仅给中国的能源供应和经

济稳定带来巨大压力，而且还间接造成了环境污染加剧等严重的社会问题。集中供热是指集中热源产生的蒸汽和热水通过管网提供城市

（镇）或部分地区生产、供热和生活所需热量的方式。在能源利用方面，集中供热一次性投资大，运行成本高。无论是否需要，供暖总是

全天供应，由于楼层不同，导致温度不均匀。如果供暖太热，居民只能打开窗户降温，从而浪费了宝贵的能源；另一方面，气温每天都不

一样，同一天的不同时段温差很大。目前，供热公司的调节系统难以及时调整阀门，导致居民满意度较低。

智慧供热技术2路线

智慧供热2.1平台

搭建智能化供热管理平台，由监控、仿真、室温、气象、生产调度、能管平台等组成。实时采集现场相关实时数据，根据天气情况和

用户室温等参数，通过算法计算后下达指标。并且根据各用户室温的不同，在GIS地图中用不同的颜色区分展示出来，便于调度人员分析当

前运行工况及人工参与下发指令调节。提高系统安全运行管理水平，实现热源与热力站的精准调度。

热源、热网2.2和热力站

2.2.1热源侧实现锅炉房智能化建设

对于独网锅炉房，通过气象数据、室温反馈、集群化管控，实现精准供热。消化吸收先进的工业互联网信息技术、锅炉群控DCS控制

技术，并进行应用创新。在统一的时空框架下，对锅炉房安全生产、节能环保和生产决策等生产全过程进行数字化的表达，并对相关属性

进行加工、处理、利用，实现信息的集成和共享，实现供热生产管控一体化，建设“安全、高效、绿色、智能”的智慧化锅炉房。

2.2.2一次热网侧实现实时分析智慧化建设

对于市政热网，通过“数字挛生”仿真建模和算法，并辅以物联网在线监测数据，对数据库参数内容进行实时计算和数据修正，建立高

精度的一次热网“数字挛生”在线分析系统，优化运行调度，改善全网冷热不均，实现集中供热的有效供给侧调整。同时，根据智慧城市、

“城市大脑”的建设要求，开展城市基础设施智能化改造，构建“一网统管体系”。

2.2.3热力站侧实现无人值守智能化

对于热力站控制系统进行优化升级，实现无人值守功能，实时获取并分析热力站和热网生产运行数据、气象数据、用户室温数据，分

析在天气预测数据下，优化热网水力平衡协调控制及应急调度控制逻辑及方案。并支持边缘计算，实现户站网基于室温调控的协同。

热用户2.3

热用户的住户系统形式比较复杂，根据建筑的年代不同可分为单管串联、双管垂直和双管分户成环三类，建筑节能水平差异较大。根

据不同基础条件，结合室温监测可分为2个层次、2个场景改造路线。

2.3.1第一层次

单元级精准调控，适用场景：双管分户成环系统且具有热计量安装条件、具有部分调控装置、实施条件好的现有居民建筑，可实现按

需用热。首先在楼栋单元增加电动调节阀或物联网阀等调节设备，利旧热计量设备中的热表、温度等测点。并在典型用户内增设室温采集

装置，智慧供热平