锅炉是社会生活中不可或缺的动力和供暖设备,在经济发展和环境治理过程中都扮演着重要的角色。传统燃煤锅炉难以控制、低效、污染严重、浪费资源等特点,已无法满足当今社会绿色节能高效发展的目标,发展趋势必然是清洁能源的比重逐步上升,取代煤炭等传统能源的地位。本文针对燃气锅炉集中供热节能运行系统,分析锅炉燃烧特性、选取最优控制策略、建立热负荷预测模型以及对整体供热控制系统进行设计,并进行节能分析。天然气燃烧后几乎不会产生污染,是一种高效清洁的气体燃料。燃气锅炉集中供热系统相比燃煤锅炉,系统设备更少,智能化程度更高,控制更加精准方便。对燃气锅炉的工作原理、系统组成及燃烧特性进行分析,建立燃烧反应的数学模型,为控制系统的设计、控制策略的选择提供依据。工业现场中,常规PID算法应用最广泛,对于较为简单的控制对象,具有良好的控制效果。但燃气锅炉结构参数复杂,具有较强的非线性,无法建立较为精确的数学模型,且一般控制系统也无法满足燃气锅炉大惯性和时滞性的特点。故本文采用将模糊控制与常规PID算法结合在一起的模糊自整定PID算法,着重对模糊控制器进行设计,以达到锅炉控制系统要求。并在MATLAB/SIMULINK平台,对常规PID和模糊自整定PID进行控制策略仿真,对仿真结果分析比对。燃气热水锅炉供热过程中,用户对热量的需求在不同时刻产生变化,其外部因素包含室外气温、光照、供水管网压力、流量等。当供水管网通过热交换器供给的热量超过用户需求热量时,会造成多余热量损失;但如果供给热量不足,就会导致室内温度无法达到用户预期。所以,合理的热负荷预测需要从用户需求出发,将供热过程人性化。本文采用基于BP神经网络算法建立的热负荷预测模型。在MATLAB平台上应用神经网络工具箱,建立预测模型结构,经过样本数据的学习规则训练后,对测试数据进行效果测试,并对测试结果进行分析,是否达到预期。燃气锅炉智能供热系统搭建在UW500 DCS系统上。硬件方面,分别对操作员站、现场控制站、通讯网络、I/O接口及现场设备进行选型设计;软件方面,在UWin Tech3.0中分别对硬件配置、I/O模块、数据库以及监控画面进行组态设计,并设计各控制子系统程序流程图。控制系统将实现燃气锅炉供热的智能控制,达到高效节能的目的。最后对改造后的燃气锅炉供热系统进行节能分析,分别从一次能源和变频节能两个方面对新系统的节能效果进行论述。