城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

孫煥波楊友明

（1.哈爾濱市市政工程設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150000；2.哈爾濱電站設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

孫煥波1楊友明2

（1.哈爾濱市市政工程設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150000；2.哈爾濱電站設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

近年來(lái)，為了能夠有效的實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，在城市供熱工程中，加快了集中供熱管網(wǎng)的建設(shè)。城市集中供熱管網(wǎng)工程不僅規(guī)模較大，而且影響因素較多，所以對(duì)其設(shè)計(jì)提出了更高的要求，因此需要確保集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，確保實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約，提高管網(wǎng)運(yùn)行的安全性。文中對(duì)集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的闡述。

城市集中供熱；管網(wǎng)系統(tǒng)；特點(diǎn)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，我國(guó)城市供暖管網(wǎng)改造工程不斷增多，通過(guò)對(duì)城市供熱管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，可以有效的節(jié)省投資，降低能耗，所以當(dāng)前城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)越來(lái)越受到大家的關(guān)注。通過(guò)城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效的提高城市供熱的效率，具有節(jié)能和環(huán)保的重要意義。

1　集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.1供熱質(zhì)量較高，對(duì)居民干擾較少。城市采用集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，其在連續(xù)加熱到系統(tǒng)設(shè)定溫度時(shí)，則會(huì)自行停止加熱，不會(huì)受到室外溫度的影響，能夠有效的保證恒定的溫度。由于管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行具有一定的間歇性，可以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。而且供暖設(shè)備噪音較低，同時(shí)與城市居民區(qū)距離較完，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)干擾。

1.2減少空氣污染。集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)具有較好的集中性，而且煙囪在設(shè)計(jì)上采用不同的高度，有效的降低了對(duì)環(huán)境的污染。利用集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，鍋爐容量較大，發(fā)電效率較高，有效的實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約。

1.3自動(dòng)化程度高。集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，可以根據(jù)室外溫度自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保供暖的質(zhì)量，而且有效的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)利用中央加熱設(shè)備，其質(zhì)量普遍較高，所以運(yùn)行上具有較好的可靠性，系統(tǒng)故障率較低。采用集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行采暖，不僅是實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的重要途徑，而且也是當(dāng)產(chǎn)前城市現(xiàn)代化建設(shè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2　城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1供熱管網(wǎng)直徑。在城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作中，對(duì)直徑的優(yōu)選是整體設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵所在。由于城市集中供熱管網(wǎng)工程的直徑具有離散性，因此在對(duì)管道進(jìn)行布置時(shí)，需要對(duì)管徑的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，采用不同的組合方式。根據(jù)管徑的上限范圍，來(lái)對(duì)管道的直徑能值進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其處于合理的范圍。在管網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)供熱管網(wǎng)和各管徑的流量來(lái)對(duì)管管段直徑進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算，確保所設(shè)計(jì)的管道直徑能夠承載管道上的熱負(fù)載值，同時(shí)還要對(duì)未來(lái)的負(fù)載能力進(jìn)行預(yù)測(cè)，在設(shè)計(jì)時(shí)留有一定的裕度，確保管道直徑處于最佳化，同時(shí)也能確保所設(shè)計(jì)的管道直徑最經(jīng)濟(jì)，這樣在整個(gè)工程中，才能確保投資和消耗費(fèi)用的最小化。通過(guò)對(duì)管道直徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保所設(shè)計(jì)出的直徑具有較好的經(jīng)濟(jì)性、合理性和適應(yīng)性，這不僅能夠有效的將城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，同時(shí)還能夠更好的滿足城市供暖的需求，確保實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

2.2供熱管網(wǎng)管線。供熱管網(wǎng)的管線設(shè)計(jì)應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可靠性進(jìn)行設(shè)計(jì)，主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)，力求短直，以免造成阻力損失或是投資過(guò)大。合理布置管線上的閥門、管道附件以及補(bǔ)償器等，數(shù)量盡可能的減小。管線在設(shè)置時(shí)應(yīng)盡量避免土質(zhì)松軟、滑坡危險(xiǎn)地帶或是容易發(fā)生地震的區(qū)域，還需要注意盡量不穿主要交通線，最好沿著街道的一側(cè)，以免影響美觀性，協(xié)調(diào)安排管道間與建筑的布置，保證維修施工等都比較方便。

2.3供熱管網(wǎng)管道。隨著我國(guó)城市集中供熱熱源點(diǎn)降低，供熱管網(wǎng)建設(shè)投資增加，在熱負(fù)荷集中的地區(qū)，以避免管道太長(zhǎng)。管網(wǎng)布局必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)。首先，管道應(yīng)在主要交通線路上，一般平行于道路中心線，沿著街道兩側(cè)鋪設(shè)。如果有更多的管道鋪設(shè)，要以達(dá)到不影響城市環(huán)境美觀，不妨礙交通的目標(biāo)。其次，管道鋪設(shè)避免在軟土地區(qū)，山體滑坡的危險(xiǎn)帶和地下水位較高的不利位置。加熱管和各種管道，和建筑物應(yīng)相互協(xié)調(diào)，保證操作的安全性，建設(shè)和維護(hù)方便。最后，應(yīng)注意對(duì)管線閥門的支付門的布局合理。應(yīng)遵循熱負(fù)荷集中地區(qū)，盡可能使在數(shù)量上的減少。只有關(guān)注于對(duì)城市集中供暖管道合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才會(huì)從根本上完成對(duì)城市集中供暖系統(tǒng)的優(yōu)化，確保我國(guó)關(guān)于節(jié)能環(huán)保的一系列政策的貫徹落實(shí)。

2.4供熱管網(wǎng)運(yùn)行。我國(guó)城市集中供熱管網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)性較差已成為較普遍的問(wèn)題。同時(shí)近年來(lái)在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，一些新型的供熱系統(tǒng)得以不斷建立起來(lái)，這就對(duì)供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用提出了更高的要求。在目前城市的集中供熱管網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，水力推敲導(dǎo)致冷熱產(chǎn)均是較為普遍存在的現(xiàn)象，對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行的效率帶來(lái)了較大的影響。所以需要對(duì)供熱管網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)方案的最佳性和先進(jìn)性，確保城市集中供熱管網(wǎng)正常運(yùn)行的同時(shí)，還要確保其在運(yùn)行過(guò)程中能夠按需要進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)，確保用戶的熱負(fù)荷保持在正常的水平。

2.5 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完善。目前實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約已成為社會(huì)的共性問(wèn)題，在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要選擇先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)來(lái)對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行完善。特別是在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的蒸汽系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，由于蒸汽使用上具有不連貫的特點(diǎn)，極易出現(xiàn)管路氣擊和水擊現(xiàn)象的發(fā)生，所以需要盡可能的減少蒸汽管路附件的數(shù)量，在設(shè)計(jì)時(shí)可以不進(jìn)行套筒補(bǔ)償器和波紋補(bǔ)償器的設(shè)置，有效的降低管路故障及管路的維修，避免停氣事故發(fā)生，確保供氣的可靠性。

結(jié)語(yǔ)

城市集中供暖系統(tǒng)與人民群眾的生活息息相關(guān)，所以人們對(duì)城市供熱的規(guī)模、合理性及經(jīng)濟(jì)性越來(lái)越關(guān)注，特別是在供熱系統(tǒng)節(jié)約能源問(wèn)題上，人們更傾向于技術(shù)可靠性和成熟性較高的供熱系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約和實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。因此對(duì)城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效的提高城市集中供熱管的供熱效率，更好的加快推動(dòng)現(xiàn)代化城市的建設(shè)步伐。

［1］安雷.城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，20（19）.

［2］張曉松.城市集中供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀和問(wèn)題分析［J］.煤氣與熱力，2011，21（11）.

［3］吳宏偉.城市集中供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)施工及優(yōu)化［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，12（21）.

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