天津泰达热电公司作为天津滨海新区核心区以蒸汽、热水生产销售为主营业务的专业化公司，长期服务于天津开发区并辐射滨海新区，为天津开发区成为中国最具吸引力的投资区域做出了积极贡献。
泰达热电公司经过20多年的发展，初步形成了一套先进、科学的管理和运行机制，一直处于行业领先水平，特别是在换热站的自动控制应用方面，经过不断的探索实践，形成了一套科学的管理调节理论。
泰达热电公司经过20多年的发展，初步形成了一套先进、科学的管理和运行机制，一直处于行业领先水平，特别是在换热站的自动控制应用方面，经过不断的探索实践，形成了一套科学的管理调节理论。
1、自控系统的建设情况
目前，泰达热电公司有近90个换热站，其建设和管理经历了三个阶段：
人工值守非自控阶段：2001年前的换热站为人工值守的、不能调节或简单以阀门调节的粗放式管理，冬季运行中常温时不调，气温明显变化时由人工进行简单阀门流量调节，这一方面浪费人力，另一方面在出现事故隐患时操作人员也难以发现，易造成设备事故。再有，因各换热站独立运行，难以达到供热系统整体最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果，从而造成能源的极大浪费。
有人值守自动控制阶段：随着公司生产规模的扩大和供热面积的不断增加，粗放式管理已经不能满足业务发展需要，成本也越来越高，在公司领导的支持下，借助电话通讯等技术手段，于2001年开始了换热站自控系统建设，迈出了自动控制的第一步。受制于工业通讯方式和通讯费用的限制，自控系统在运行的几年里一直存在以下问题：
1.1 巡检周期过长。由于采用电话拨号方式，每个站拨通需耗时40秒左右，当时14个站，巡检一次需约半小时，当供热厂调度员需要用手动方式对某个站进行控制或参数修改时，不能及时看到控制效果以至于难以实现调度意图。
1.2 测温误差过大。由于各站室外温度测点安装位置不同，很难做到各站室外温度一致，最大相差8～9℃，以至调度员无法统一控制曲线。
目前，泰达热电公司有近90个换热站，其建设和管理经历了三个阶段：
人工值守非自控阶段：2001年前的换热站为人工值守的、不能调节或简单以阀门调节的粗放式管理，冬季运行中常温时不调，气温明显变化时由人工进行简单阀门流量调节，这一方面浪费人力，另一方面在出现事故隐患时操作人员也难以发现，易造成设备事故。再有，因各换热站独立运行，难以达到供热系统整体最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果，从而造成能源的极大浪费。
有人值守自动控制阶段：随着公司生产规模的扩大和供热面积的不断增加，粗放式管理已经不能满足业务发展需要，成本也越来越高，在公司领导的支持下，借助电话通讯等技术手段，于2001年开始了换热站自控系统建设，迈出了自动控制的第一步。受制于工业通讯方式和通讯费用的限制，自控系统在运行的几年里一直存在以下问题：
1.1 巡检周期过长。由于采用电话拨号方式，每个站拨通需耗时40秒左右，当时14个站，巡检一次需约半小时，当供热厂调度员需要用手动方式对某个站进行控制或参数修改时，不能及时看到控制效果以至于难以实现调度意图。
1.2 测温误差过大。由于各站室外温度测点安装位置不同，很难做到各站室外温度一致，最大相差8～9℃，以至调度员无法统一控制曲线。
1.3 报警不够及时。冬季运行时曾发生站内停电而调度主机显示数据仍正常的现象，调度员不能及时发现，以致出现多起停运事故。
无人值守自控系统阶段：随着通信技术和信息技术的广泛应用，供热行业的科技含量也在不断提高。从2007年起，泰达热电公司结合几年的运行调节经验，加快对换热站自控系统进行改造升级，目前真正实现了全自控调节。从实际运行情况来看，达到了预期效果，也产生了良好的经济、社会效益。
无人值守自控系统阶段：随着通信技术和信息技术的广泛应用，供热行业的科技含量也在不断提高。从2007年起，泰达热电公司结合几年的运行调节经验，加快对换热站自控系统进行改造升级，目前真正实现了全自控调节。从实际运行情况来看，达到了预期效果，也产生了良好的经济、社会效益。
2、自控系统特点分析
换热站是连接热源和用户的枢纽，其工作的安全性、可靠性直接影响生产安全、供热质量和用户的满意程度；同时，提高换热站的工作效能还能产生很大的经济效益和社会效益。通过设施改造和软件技术提升，自控系统管理实现了质的飞跃，前期存在的技术障碍得到了彻底解决，并根据实际工作需要，提出了工艺调节要求，在不断探索实践中总结出一套先进的控制理论。
换热站是连接热源和用户的枢纽，其工作的安全性、可靠性直接影响生产安全、供热质量和用户的满意程度；同时，提高换热站的工作效能还能产生很大的经济效益和社会效益。通过设施改造和软件技术提升，自控系统管理实现了质的飞跃，前期存在的技术障碍得到了彻底解决，并根据实际工作需要，提出了工艺调节要求，在不断探索实践中总结出一套先进的控制理论。
2.1 系统简介
供热厂控制中心配备工控机一台，连接GPRS无线路由器，通过移动公司专用的SIM卡，使现场控制器和路由器进行点对点的专网通讯。现场控制器既可以主动上传生产数据，也可以接收下发的数据。当数据上传到工控机，系统软件对数据进行分析后按照控制器厂家分类存入数据库，形成实时数据和历史数据。
供热厂控制中心配备工控机一台，连接GPRS无线路由器，通过移动公司专用的SIM卡，使现场控制器和路由器进行点对点的专网通讯。现场控制器既可以主动上传生产数据，也可以接收下发的数据。当数据上传到工控机，系统软件对数据进行分析后按照控制器厂家分类存入数据库，形成实时数据和历史数据。
供热厂控制中心定制开发了简洁、易操作的图形友好的控制界面，调度人员既可以看到各控制器当前状态和阀门开度，也可以进到换热站子界面，查看每个站的流程图和实时运行参数，修改自控站的控制曲线。所有数据可以动态生成运行日报表，便于调度人员、生产部门和各级领导进行数据统计和生产运行分析。对于网络上用户，我们开发了数据发布系统，远程用户可以共享除下发控制参数以外的所有功能。
2.2 系统特点分析：
2.2.1 采用了移动GPRS通讯方式，配置控制中心的软件，使换热系统上传数据的时间间隔缩短至3分钟，下发数据可实时进行，增加了数据量的流通，减少了数据传输时间，提高了系统的实时性。
2.2.2 建立了统一的室外温度测量点，制定合理调节方案，实时统一下发。结合换热站工艺要求和换热站管理的经验，首先制定出室外温度和二次网供温的关系曲线，通过网络下发到控制器。在日常管理中，每日记录换热站热表数据，计算出单位热负荷，根据单位热负荷的变化，对某个站二次网供温进行微调。由于不同天气条件下人体感受的不同，调度员可通过网络灵活地修改室外温度，对各换热站进行温度补偿。经过摸索，总结出一套合理的调节方案，按需供热，既满足用户温暖舒适的温度要求，又实现了经济运行。
2.2.1 采用了移动GPRS通讯方式，配置控制中心的软件，使换热系统上传数据的时间间隔缩短至3分钟，下发数据可实时进行，增加了数据量的流通，减少了数据传输时间，提高了系统的实时性。
2.2.2 建立了统一的室外温度测量点，制定合理调节方案，实时统一下发。结合换热站工艺要求和换热站管理的经验，首先制定出室外温度和二次网供温的关系曲线，通过网络下发到控制器。在日常管理中，每日记录换热站热表数据，计算出单位热负荷，根据单位热负荷的变化，对某个站二次网供温进行微调。由于不同天气条件下人体感受的不同，调度员可通过网络灵活地修改室外温度，对各换热站进行温度补偿。经过摸索，总结出一套合理的调节方案，按需供热，既满足用户温暖舒适的温度要求，又实现了经济运行。
2.2.3 建立换热站数据GPRS直接传输通道，保持数据传输和系统管理的独立性，同时通过供热厂控制中心和公司之间的光纤内部网络接入公司的数据库，消除信息孤岛，使系统全部纳入泰达热电公司目前的热力网监控系统数据平台。
2.2.4 增加操作人员使用的中文触摸屏。现在的换热站实行无人值守、人工巡检的管理方式。巡网员都是季节工，并且泰达热电公司以往使用的KTC控制器的触摸屏是英文的，所以，对巡网员来说进行现场数据查询很困难。当调度员对某远传数据产生疑问时，巡网员到现场只能查看机械表的数据，然后报给调度员，而调度人员看的是KTC控制器传来的数据，两个数据不是一个数据源，调度员无法做出正确的判断，无法正确调节。因此我们与KTC厂家协商，由其厂家开发中文触摸屏，有效地解决了现场的日常管理问题。
2.2.4 增加操作人员使用的中文触摸屏。现在的换热站实行无人值守、人工巡检的管理方式。巡网员都是季节工，并且泰达热电公司以往使用的KTC控制器的触摸屏是英文的，所以，对巡网员来说进行现场数据查询很困难。当调度员对某远传数据产生疑问时，巡网员到现场只能查看机械表的数据，然后报给调度员，而调度人员看的是KTC控制器传来的数据，两个数据不是一个数据源，调度员无法做出正确的判断，无法正确调节。因此我们与KTC厂家协商，由其厂家开发中文触摸屏，有效地解决了现场的日常管理问题。
2.2.5 对控制器进行改造，由四点控制变八点控制。老机组自控系统只有四个点数据（一次压差、二次压差、二次回压、二次供温），无法满足生产中的监控要求，尤其现在远传系统已健全，数据能够完成实时上传及下发的情况下，就更显不足。因此，我们将这些老机组的自控系统按照新机组的八个数据点（一次供回水、供回压、二次供回温、供回压）的标准改造，统一了系统的监控方式。
3、经济社会效益分析
对换热站的科学管理，有效调节，不仅使泰达热电公司管理水平大大提高，而且在节能降耗方面产生了巨大的经济效益。如果热单耗每平方米每小时降1大卡，则泰达热电公司现在实行自控的换热站带的供热面积是370万平方米，每个采暖季节约费用352.6万元。详细分析结果如下：
3.1 热单耗降1大卡/平方米·小时，则一个采暖季（按照150天计算），每平方米节约蒸汽0.006蒸吨，计算公式如下：
［（1大卡/平方米·小时）×24小时×150）］/60×104大卡=0.006蒸吨/平方米。
3.2 每平方米节约费用0.95元，计算公式如下：
0.006蒸吨/平方米×158.38元/蒸吨=0.95元/平方米（注：现在蒸汽购入的不含税价格是158.38元/吨）
3.3 370万平方米的供热面积节约费用351.5万元，计算公式如下：
0.95元/平方米×370万平方米=351.5万元
3.4 年节约蒸汽22200蒸吨，计算公式如下：
0.006蒸吨/平方米×370×104平方米=22200蒸吨
3.5 年节约标煤1903吨，计算公式如下：
（22200蒸吨×60×104大卡/蒸吨）/（7000大卡/0.001吨）=1902吨
通过几年自控系统建设和控制方式的改进，泰达热电公司仅用2个采暖季的管理，使自控站热单耗降低了5kcal/m2·h（大卡/平方米·小时）以上，这个数字依据泰达公司冬季运行的生产报表的统计数据。
对换热站的科学管理，有效调节，不仅使泰达热电公司管理水平大大提高，而且在节能降耗方面产生了巨大的经济效益。如果热单耗每平方米每小时降1大卡，则泰达热电公司现在实行自控的换热站带的供热面积是370万平方米，每个采暖季节约费用352.6万元。详细分析结果如下：
3.1 热单耗降1大卡/平方米·小时，则一个采暖季（按照150天计算），每平方米节约蒸汽0.006蒸吨，计算公式如下：
［（1大卡/平方米·小时）×24小时×150）］/60×104大卡=0.006蒸吨/平方米。
3.2 每平方米节约费用0.95元，计算公式如下：
0.006蒸吨/平方米×158.38元/蒸吨=0.95元/平方米（注：现在蒸汽购入的不含税价格是158.38元/吨）
3.3 370万平方米的供热面积节约费用351.5万元，计算公式如下：
0.95元/平方米×370万平方米=351.5万元
3.4 年节约蒸汽22200蒸吨，计算公式如下：
0.006蒸吨/平方米×370×104平方米=22200蒸吨
3.5 年节约标煤1903吨，计算公式如下：
（22200蒸吨×60×104大卡/蒸吨）/（7000大卡/0.001吨）=1902吨
通过几年自控系统建设和控制方式的改进，泰达热电公司仅用2个采暖季的管理，使自控站热单耗降低了5kcal/m2·h（大卡/平方米·小时）以上，这个数字依据泰达公司冬季运行的生产报表的统计数据。
3.6 根据国家环保统计项目，自控站每年节煤1902吨，企业将减少CO2的排放量3804~4755吨/年、SO2排放量6086.4（kg/月）、氮氧化物排放量2906.8（kg/月）、烟尘排放量63.4（kg/月）、CO排放量19942（kg/月）。计算标准如下：
燃煤CO2的排放量：1吨煤排放2～2.5吨的CO2。
燃煤SO2的排放量（kg/月）=1600×耗煤量（t/月）×煤中的含硫分（%）=1600×（1902/5）×1%=6086.4（kg/月）（注：含硫分取1%）。
燃煤氮氧化物排放量（kg/月）=1630×耗煤量（t/月）×［0.015×燃煤中氮的NOX转化率（%）+0.000938］=1630×（1902/5）×［0.015×25%+0.000938］=2906.8（kg/月）（注：炉型为循环流化床，燃煤中氮的NOX转化率取25%）。
（注：炉型为循环流化床，煤中的灰分取公司化验室数据20%，灰分中的烟尘取80%，除尘效率取99.9%，烟尘中的可燃物取4%）。
综上所述，换热站自控的管理是科学、有效的手段，操作简便、控制精确，对数据实现了集中监视、控制，同时，大量减少了维护人员，降低了企业的人工成本。经济的运行方式，又降低了企业的运行成本，提高了企业的经济效益，在供热节能减排也达到了很好的效果。--天津泰达热电公司 张克 孙联运
燃煤CO2的排放量：1吨煤排放2～2.5吨的CO2。
燃煤SO2的排放量（kg/月）=1600×耗煤量（t/月）×煤中的含硫分（%）=1600×（1902/5）×1%=6086.4（kg/月）（注：含硫分取1%）。
燃煤氮氧化物排放量（kg/月）=1630×耗煤量（t/月）×［0.015×燃煤中氮的NOX转化率（%）+0.000938］=1630×（1902/5）×［0.015×25%+0.000938］=2906.8（kg/月）（注：炉型为循环流化床，燃煤中氮的NOX转化率取25%）。
（注：炉型为循环流化床，煤中的灰分取公司化验室数据20%，灰分中的烟尘取80%，除尘效率取99.9%，烟尘中的可燃物取4%）。
综上所述，换热站自控的管理是科学、有效的手段，操作简便、控制精确，对数据实现了集中监视、控制，同时，大量减少了维护人员，降低了企业的人工成本。经济的运行方式，又降低了企业的运行成本，提高了企业的经济效益，在供热节能减排也达到了很好的效果。--天津泰达热电公司 张克 孙联运
参考文献：
［1］国家环境保护总局编著《排污收费制度》（试用） 中国环境科学出版社，2003.6
［2］电力工业部电力建设总局编著《火力大电厂汽水管道设计技术规定》 永利电力出版社
［3］国家环境保护总局编著《排污收费制度》（试用）中国环境科学出版社，2003.6
［1］国家环境保护总局编著《排污收费制度》（试用） 中国环境科学出版社，2003.6
［2］电力工业部电力建设总局编著《火力大电厂汽水管道设计技术规定》 永利电力出版社
［3］国家环境保护总局编著《排污收费制度》（试用）中国环境科学出版社，2003.6
