热工参数测量技术的发展与能源管理系统中的应用
一、引言
热工参数测量涵盖温度、压力、流量、液位等多个物理量,是保障工业过程安全稳定运行、提高能源利用效率的核心手段。随着“双碳”战略推进与智能工厂建设,热工参数测量技术正逐步迈向高精度、网络化、智能化与自适应化。
二、热工参数测量的基本分类与测量原理
主要测量对象包括:
温度测量:热电偶、热电阻、红外测温;
压力测量:压阻式、电容式、光纤压力传感器;
流量测量:涡轮、电磁、超声波、科氏质量流量计;
液位测量:雷达、超声波、差压、浮子式液位计;
热量测量:热量表、能量计、热流计等。
三、核心技术与系统构成
1. 多参数融合测量仪表
集温度、压力、流量于一体,实现能量转换与损耗分析。
2. 工业物联网(IIoT)接入终端
支持无线通信、边缘计算与云平台对接,构建分布式监测网络。
3. 能源管理与控制系统(EMS)
整合热工数据与工艺流程,实现能耗优化与异常预警。
四、典型应用场景
1. 锅炉燃烧效率优化
通过测量烟气温度、空气过剩系数等参数,调整配风比例,降低燃料消耗。
2. 中央空调系统节能改造
实时监测冷冻水温度、流量与压力,动态调节压缩机负荷,实现按需供能。
3. 热电厂能量平衡分析
对汽轮机进出口温度、压力、流量进行同步测量,评估系统整体效率。
五、挑战与未来发展趋势
当前面临的问题包括:
复杂工况下多参数协同测量难度大;
传统仪表难以满足数字化转型需求;
数据孤岛现象严重,系统间兼容性差。
未来发展方向包括:
AI辅助热工数据分析与故障诊断;
嵌入式边缘智能节点开发;
多模态融合测量平台构建;
标准化通信协议与接口统一;
能源管理数字孪生系统建设。