數(shù)據(jù)分析在供熱運行監(jiān)測和節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)分析在供熱運行監(jiān)測和節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用摘要：目前，集中供熱管網(wǎng)正朝著大規(guī)模、長距離方向發(fā)展，供熱面積超過 1000方米的多熱源環(huán)狀管網(wǎng)己經(jīng)屢見不鮮。隨著管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模化、復(fù)雜化的不斷 加大，供熱單位均己根據(jù)各自情況建立了熱網(wǎng)運行監(jiān)測系統(tǒng)，試圖通過智能化手 段了解管網(wǎng)運行狀態(tài)，開展節(jié)能降耗分析、優(yōu)化管網(wǎng)運行參數(shù)。基于此，本文主 要對數(shù)據(jù)分析在供熱運行監(jiān)測和節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用進行了綜合的分析。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析；供熱運行監(jiān)測：節(jié)能領(lǐng)域；應(yīng)用引言為了更加合理的使用能源、更加科學(xué)的開展供熱工作，在保證熱力用戶舒適的前提下， 特編制能源中心供熱節(jié)能運行管控方案。1數(shù)據(jù)分析在供熱運行監(jiān)測和節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)概述智慧熱網(wǎng)

2、大數(shù)據(jù)平臺具有三個層次，三個層次分別是供熱管理層、換熱控制層、底層設(shè) 備層，兩個支持系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)。上層是供熱管理層，以數(shù)字、 符號及圖形方式并配以動態(tài)畫面模擬換熱工作過程，實時顯示過程參數(shù)、數(shù)據(jù)，并旦對這些 數(shù)據(jù)進行分析和管理；對設(shè)備及運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測及自診斷，生成關(guān)鍵參數(shù)的運行曲線; 具有報表、地圖輸出，歷史參數(shù)查詢、報警事件記錄等功能，為供熱過程如熱源負荷分配、 熱網(wǎng)平衡與分析等提供決策依據(jù)。中層是智慧熱網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺控制層，構(gòu)架在經(jīng)典的工業(yè)控制 系統(tǒng)上，對一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的供回水溫度、供回水壓力、供水流量、循環(huán)泵轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)閥開 度等參數(shù)進行監(jiān)控，實現(xiàn)供水、回水溫

3、度智能化控制，以及補水、泄壓、節(jié)能控制，有效分 配系統(tǒng)各用熱點的用熱量，保證換熱站系統(tǒng)的安全性、可靠性運行。底層是供熱設(shè)備，由常 規(guī)的供熱主、輔設(shè)備以及監(jiān)測控制儀表等組成，是熱力企業(yè)供熱流程的基本單元。2數(shù)據(jù)分析在供熱運行監(jiān)測和節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用2.1熱源2.1.1主輔熱源出力配比分析根據(jù)大數(shù)據(jù)庫信息，標(biāo)定出主、輔熱源供熱能力、熱網(wǎng)循環(huán)水泵運行流量范圍、管網(wǎng)允 許的峰值壓力和溫度；通過駕駛艙、雷達圖兩種方式，直觀顯示出當(dāng)前時刻不同熱源出力以 及熱源裕量情況，有利于生產(chǎn)運行人員調(diào)度不同熱源之間的出力配比以及水力工況匹配方式, 靈活實現(xiàn)質(zhì)調(diào)節(jié)與量調(diào)節(jié)的結(jié)合，積極應(yīng)對各種天氣變化。2.1.2采暖季熱耗完

4、成度分析在采暖季開始之前，根據(jù)過去五個采暖季熱耗情況，制定當(dāng)年熱耗完成計劃，以餅狀圖 方式，顯示出實時累枳熱耗情況占全年計劃百分比，直觀監(jiān)測熱耗完成情況，同時將熱源熱 耗細化分解到各首站、各區(qū)域，便于分析熱耗異常原因。2.2管網(wǎng)及換熱站2.2.1全網(wǎng)水力工況動態(tài)分布根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)各換熱站一次側(cè)運轉(zhuǎn)參數(shù)，將一次側(cè)資用壓頭由大到小分為五個等級，不 同等級在圖中由不同樣顏色的閃爍亮點標(biāo)示?；诠芫W(wǎng)布置圖和各換熱站實時一次側(cè)壓力情 況，在圖中標(biāo)識出各換熱站實時資用壓頭，直觀展示全網(wǎng)水力工況動態(tài)分布，有利于生產(chǎn)運 行人員發(fā)現(xiàn)水力工況異常情況。2.2.2換熱站能耗異常分析基于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，分析各換熱站采暖季熱

5、耗、電耗、水耗水平，通過將各換熱站不同周 期內(nèi)采集數(shù)據(jù)進行橫向?qū)Ρ?，如逐日單位電耗對比、逐周度口?shù)熱耗對比、逐月單位水耗對 比，同時列出同類型換熱站中能耗排名前10位，對于變幅異?；蚰芎妮^高換熱站進行重點 分析。2.2.3換熱站自動控制通過讀取戶用熱表參數(shù)及典型戶內(nèi)室溫數(shù)據(jù)，可基于設(shè)定值對換熱站二次側(cè)循環(huán)水泵運 行頻率和一次側(cè)流量進行調(diào)整。考慮到室溫變化熱惰性較大，可基于數(shù)據(jù)庫信息來優(yōu)化控制 策略中參數(shù)的設(shè)置，以實現(xiàn)平穩(wěn)、快速的換熱站自動運行。3案例分析3.1工程概況結(jié)合天津市供熱標(biāo)準(zhǔn)一一辦公采暖溫度宜為16-24C,同時考慮冬季時體感溫度與室內(nèi) 實際溫度有所不同。因此，為了給中心員工提供一個

6、較為舒適的辦公環(huán)境，特將202C定為 中心的標(biāo)準(zhǔn)辦公環(huán)境溫度。3.2數(shù)據(jù)分析在供熱運行監(jiān)測和節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用首先，選擇標(biāo)準(zhǔn)所標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)三室（科研樓2樓西北角）作為參照收集供熱數(shù)據(jù)。通過一 個采暖期的數(shù)據(jù)收集，將換熱站集水溫度、換熱站分水溫度、預(yù)混前系統(tǒng)供水溫度、系統(tǒng)回 水溫度、室外溫度、室內(nèi)溫度等主要數(shù)據(jù)進行整理，見下圖：圖表1換熱站分水、集水溫度與系統(tǒng)回水溫度的變化關(guān)系注：換熱站由于采用變流量調(diào)節(jié)，由壓差調(diào)節(jié)閥均衡分水、集水管路壓力，因此分水、 集水溫度基本相同。圖表3預(yù)混前供水溫度與室外溫度、回水溫度的變化關(guān)系注：17至18年供暖期（11月1日至3月30 口），總采暖而枳不包括零部件三試驗室

7、內(nèi)部分區(qū)域，旦不包括風(fēng)動試驗室。從上表內(nèi)容得出，17至18年供暖期燃氣總用量為2414604立方米，18至19年供暖期 燃氣總用量為2350384立方米，實際燃氣用量同比降低64220立方米。風(fēng)動試驗室自18年 11月開始供熱，該試驗室總建筑面枳為3.7萬平方米，采暖面枳約為1.5萬平方米。結(jié)合風(fēng) 動試驗室水暖設(shè)計參數(shù)，單位熱負荷按60W （單位瓦）計，每小時累計消耗熱量約為 15000 x60=900000Wo根據(jù)鍋爐額定參數(shù)、熱量計算公式，900000熱負荷共需消耗燃氣量為: 9000001000000 x100=90立方米，18至19年供暖期內(nèi)供暖累計時長為2880h,即在18至19 年

8、供暖期內(nèi)，共消耗燃氣量約為260000立方米。所以18至19年供暖期累計節(jié)約燃氣 260000+64220=32萬立方米。當(dāng)前天津市燃氣單價為2.66元，根據(jù)發(fā)改委有關(guān)文件規(guī)定，每 年供暖期（11月1日至次年3月30 口），燃氣單價將上調(diào)0.3元至0.5元不等，以18至19 年供暖期內(nèi)燃氣費單價3.12元計，累計節(jié)約費用為320000 x3.12=998400元。綜上所述，此方案執(zhí)行后累計節(jié)約燃氣費用為998400元。結(jié)束語綜上所述，科學(xué)分析各種歷史數(shù)據(jù)，制定最佳的調(diào)度方案和生產(chǎn)運行計劃，從而這到科 學(xué)調(diào)度、節(jié)能增效、減少事故的效果。參考文獻：冉春雨，陳淑芳.大數(shù)據(jù)分析在熱網(wǎng)優(yōu)化運行中的應(yīng)用分析J.低碳世界，2019, 9 （06） : 318-319.鄭一昂，劉吉川，崔明思，高廣洲.論電網(wǎng)儲能自動化控制對智能電網(wǎng)的貢獻J.黑龍 江電力,2019, 41 （03 ） : 214-219.王子豪.埋地保溫管道分布式光纖監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析研究D.大連理工大學(xué)，2019.于娜.供熱管網(wǎng)節(jié)能改造與智能化運行研究D.大連理工大學(xué)，2018.付強，高煜，劉曉琳，譚春曉.大數(shù)據(jù)時代供熱規(guī)劃熱指標(biāo)選取方法初探C.中國城市 科學(xué)研究會、海南省規(guī)