摘要：热力交换站的热力工况自动控制系统就是一个以热交换系统及用热系统为控制对象。热力交换站的温度控特既有一般温度控制的要求，又有其自己独特的特性，本文在此就热力交换站热负荷的分类及其热力交换站温度控制问题做了一些分析。
关键词：供热；热交换站；温度控制系统
中图分类号：TK1文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）0014(C)-0203-01
引言：热力交换站的热力工况自动控制系统就是一个以热交换系统及用热系统为控制对象，以热力交换站中某些工艺点的温度为考核指标，以规定的供热工艺要求为控制依据的自动温度控制系统。在间接集中供热系统中，热网将热能输送到热力交换站，用户通过热力交换站从热网获取热能，因而热力交换站的运行工况直接影响着接个供热系统的运行工况和供热效果。
一、热力交换站热负荷的分类
根据对温度控制的不同要求，将现有的热负荷分为采暖热水、生活热力、空调热水三种。
（一）采暖热水。目前大部分采暖热水热交换系统的运行方式是：在整个采暖季中根据气候分阶段进行阶梯式量调节，在每个量调节阶段中配合进行供水温度调节。为保证室内温度稳定且具有一定的舒适感，热力交换站的二次水出（供）水温度应在整个采暖季中随着气候的改变按照一定的规律变化因此，对于这种热负荷，热力交换站的出水温度在整个采暖季中变化的幅度较大，变化的速度和气候的变化及用热建筑的保温特性有关。（二）生活热水。由热力交换站提供的，直接用于人们日常生活和生产的非软化热水，称为生活热水，如厂矿、医院、宾馆、饭店的洗、浴用水等生活热水的工艺情况较复杂，但最主要的工艺可分为开式和开式循环两种为了保证使用热水时的人身全和舒适感，生活热水的温度应保持在一定的范围之内。同时，由于生活热水是非软化水，热交换器在工作时会产生结垢现象，为了减缓结垢，延长热交换器的使用寿命，生活热水的温度不宜过高。（三）空调热水。由热力站提供的，用作集中空调系统或风机系统热源的软化热水，称为空调热水。由于空调系统采用分级调速或无级调速，强制散热的方式对室内空气加热，主要通过调节风速改变散热量，所以空调系统对热源的要求和常规的采暖系统对热源的要求不同。兼顾到最大散热量和设备安全两方面，空调系统通常要求热力站提供一定温度范围的热水空调热水的流量特性，依赖于空调系统的工艺特性。
二、热力交换站温度系统的控制
PID调节器是一种控制精度较高同时又具有一定鲁棒性的串联调节器，PID调节器既能消除控制静差，改善系统的静态特性，又能加快过渡过程和提高系统的稳定性，改善系统的动态特性。基于PID调节器的这些特点，可以将PID调节控制算法作为热力交换站温度控制算法中的基本算法之一，用于扰动不是很大，控制对象的特性相对稳定时的温度控制。在热力交换站的温度控制中，和其他诸因素相比较，二次水流量的变化和控制给定值的变化是两个最主要的造成扰动和改变控制对象特性的因素，当控制给定值变化不是很快，二次水流量变化不大时，均可认为扰动不是很大且控制对象的特性相对稳定，PID调节控制算法完全可以满足采暖热水和生活热水的温度控制要求，而且能够得到比较好的控制精度。在生活热水温度控制中不存在控制给定值的变化，只有在采暖热水温度控制中才存在控制绘定值的变化。但是因为在以气侯条件为依据改变控制给定值时，考虑到建筑物的储热效应和一次水流量变化对整个热网造成的负荷冲击，还要对气候的变化过程进行适当的平滑滤波，因此就是在气候突然变化，如寒流或回暖的气候情况下，控制给定值的变化也是一个缓慢的渐变过程。所以，在采暖热水温度控制中气候变化导至控制给定值改变所产生的扰动通常不大因此，在热力交换站的温度控制中，当系统正常运行时，二次水流量突然的大幅度变化是产生大扰动的唯一因素，有大扰动的同时，必然有控皋对象特性的较大变化。另外，由于热力交换站温度控制的象化具有变参数特性，当控制对象的特性变对到一定的程度后，原来整定好的控制参数就不再适用，这时PID调节器的控制品质变坏，控制偏差变大甚至失控。所以，无论是突变因素还是渐变因素所造成的控制对象特性的改变，均可以通过分析控制偏差发现。（一）采暖热水温度控制。根据采暖热水的用热特点，采暖热水温度控制系统应是一个随动温度控制系统，即控制给定值应随着气候的变化，自动地按照采暖工艺改变，因此采暖热水温度控制系统中首先要考虑的问题就是以气候条件为依据改变控制给定值。（二）生活热水温度控制。棍据生活热水的用热特点，生括热水强度控制系统应是一个定值温度控制系统，但由于生活热水的温度控制精度要求较高，特别是负荷变化很快，所以如何使生活热水温度自动控制系统在各种流量．而且流量变化极其迅速的工况下都具有较高的控制品质是生活热水温度控制系统必须解决的问题。（三）空调热水温度控制。根据空调热水的用热特点，当要求热力交换站提供恒温热水时，空调热水温度控制系统应是一个定值温度控制系统，当要求热力交换站提供温度随气候变化的热水时，空调热水温度控制系统应是一个随动温度控制系统。
综上，热力交换站的温度控特既有一般温度控制的要求，又有其自己独特的特性，只有了解这些规律才可能设计出有针对性的、满足热力交换站热力工况调节技术要求的自动温度控制系统。
作者单位：浙江新时代建筑设计有限公司
作者简介：赵永志，男，就职于浙江新时代建筑设计有限公司。
参考文献：
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