淺談城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設計

許勁松

摘 要：該文通過闡述集中供熱的幾個主要問題，其中包括有補償敷設補償器隱患、各個熱電（源）廠分區(qū)不明、沒有備用熱源和小鍋爐供熱等然后分別論述了最優(yōu)解決方案。

關鍵詞：集中供熱 節(jié)約能源 減少環(huán)境污染

中圖分類號：TU995.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（c）-0064-01

Abstract：This paper describes several main problems of The central heating，including compensation for laying compensator hidden danger，the thermoelectric（source）partition is unknown，no spare heat source and small boiler heating and then respectively.discusses the optimal solution.

Key words：The central heating saving of energy Reducing the environment pollution

隨著社會經(jīng)濟水平不斷發(fā)展，現(xiàn)在各大城市均采用集中供熱為居民供暖，很好的解決居民采暖的問題，但城市集中供熱各個方面仍存在很多問題，主要問題時以下幾個方面：（1）現(xiàn)直埋熱水有供熱管道（其中包括一級網(wǎng)，二級網(wǎng)）大部分采用有補償敷設，其中補償器為集中供熱安全問題產(chǎn)生大的隱患。（2）各個熱電廠和熱源廠沒有明顯分區(qū)：現(xiàn)有供熱區(qū)域相互重疊，這不僅僅是對供熱管網(wǎng)投資上的浪費，而且極大造成管網(wǎng)散熱損失。例如：沈陽的國電沈陽熱電廠與張士熱電廠就存在這個問題，張士熱電廠供熱區(qū)域已伸展到國電沈陽熱電廠廠區(qū)附近。（3）各大熱電廠或熱源廠供熱沒有相互的聯(lián)系：現(xiàn)在是各熱電廠和熱源廠各成系統(tǒng)，各個熱源之間沒有必然的聯(lián)系，一旦熱源、熱網(wǎng)發(fā)生故障，將導致大面積停止供熱，熱網(wǎng)安全性差。（4）現(xiàn)有熱源中小鍋爐太多：由于小型鍋爐房熱效率低、能耗高污、染物嚴重排放很難達到國家要求排放標準。

1 研究內(nèi)容

本文結合研究背景中集中供熱的各種問題，研究出相應的解決方案：本文主要研究的內(nèi)容有以下幾個方面：（1）直埋熱水供熱管道的敷設方法探討；（2）熱源供熱半徑的研究；（3）后備熱源的必要性；（4）現(xiàn)有小熱源改造方案。

2 供熱管道敷設方法探討

現(xiàn)有直埋供熱管道（DN50～DN1200）敷設方案主要為有補償敷設和無補償敷設。其中無補償敷設又包括預應力安裝敷設和無補償冷安裝敷設兩種。

補償器泄漏是供熱管道經(jīng)常發(fā)生的問題，直接影響供熱的質量。幾乎每年冬天都會在新聞上聽到由于補償器故障而影響百姓生活的供熱的事情。鑒于這種情況在剛剛準備實施的城鎮(zhèn)直埋供熱管道設計規(guī)程中明顯列出盡可能采用物補償敷設。

預應力安裝由于存在施工不便、需要一次補償器、需要熱源伴熱等現(xiàn)在很少工程采用。

無補償冷安裝將管道受力分成一次應力和二次應力，應用材料力學中的第三強度理論，認為剪切力是管道損壞的主要因素。進而計算管道受力情況。鑒于上述兩種安裝方法有諸多問題，建議直埋供熱熱水管道盡可能采用無補償冷安裝。

3 供熱半徑的研究

由于蒸汽管道存在散熱損失較大和凝結水不宜回收的情況，蒸汽管道長度一般不宜超過6 km，個別情況技術和經(jīng)濟情況滿足要求的情況下，可延伸到7～8 km。

對于熱水管道，由于我國現(xiàn)在絕大多數(shù)采用燃煤電廠熱電聯(lián)產(chǎn)，一般不在城市中心，一般供熱半徑不宜超過20 km。個別情況技術和經(jīng)濟情況滿足要求的情況下，可延伸到25 km。

管道距離輸送過長，會浪費大量的能源，所以政府應該控制各個熱源以及電廠供熱半徑：要求其蒸汽供熱半徑不應超過8 km，熱水不應超過25 km。

4 備用熱源的重要性

2012年，遼陽覆蓋室內(nèi)三區(qū)80%的用戶，由于紅陽熱力公司供暖鍋爐出現(xiàn)故障，約7萬用戶受到影響。2013年，鄭州、石家莊等地均有由于供熱故障搶修而使居民供暖受到影響的事情。2014，濮陽地區(qū)某公司由于供熱故障搶修而使部分居民供熱收到影響。以上種種情況，年年全國各地均在不時發(fā)生，這一件件發(fā)生足以證明要想保證供熱的安全穩(wěn)定，各大熱源廠，熱電廠必須相應的互為備用熱源。

5 現(xiàn)有小熱源改造方案

目前，全國各地仍存在部分小型采暖鍋爐房，這些小鍋爐基本上沒有完善的節(jié)能、除塵、脫硫裝置，熱效率較低（分散小鍋爐的熱效率一般在40%～55%之間），煙塵大，噪聲大，污染嚴重，鍋爐房間歇供熱多，能源浪費大，不僅對城市環(huán)境造成了極大的污染，加大了煤、灰、渣的運輸量，并由此增加了市政交通壓力，造成了運輸車輛尾汽排放的二次污染，而且還占用了大量的建筑用地和城市綠地，嚴重影響了城市景觀和環(huán)境質量。

鑒于小熱源有以上問題，全國各地應加快熱電聯(lián)產(chǎn)的步伐，有熱電廠或大型熱源廠代替小鍋爐房供熱。各供熱公司禁止新建小型鍋爐房，小型鍋爐房改為大鍋爐房或者熱電聯(lián)產(chǎn)供熱。

6 結語

（1）由于無補償冷安裝在直埋熱水供熱管道中有點較多，直埋熱水供熱管道應優(yōu)先采用無補償冷安裝；（2）各熱電（源）廠應有供熱半徑：蒸汽供熱不應超過8 km，熱水供熱不應超過25 km。（3）各熱電（源）廠之間應形成互為備用之勢，這樣才能更好地保證供熱的安全穩(wěn)定。（4）小鍋爐房供熱效率低、污染嚴重等，應將其拆除并改為大鍋爐房或熱電廠集中供熱。

參考文獻

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