淺談城市集中供暖主管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化

孟可筠

摘 要：隨著經(jīng)濟以及社會和科技的不斷發(fā)展進步，目前我國的住宅小區(qū)大都已經(jīng)使用上了完善的供暖設施，對我們的工作以及生活有很大的幫助，但是我們目前的系統(tǒng)中存在一些的弊端，比如節(jié)能不好等。這就要求我們在具體的工作時要認真地分析和規(guī)劃好供暖系統(tǒng)，只有做到這點我們才能盡可能的而降低資源的浪費現(xiàn)象，提高社會效益以及經(jīng)濟價值?，F(xiàn)在城市的供熱事業(yè)在不斷的發(fā)展，城市集中供暖是現(xiàn)代城市供暖的主要方式，這種方式在使用的過程中，主要是以熱電聯(lián)產作為集中供熱的主要方式，這樣對城市集中供暖主干系統(tǒng)的優(yōu)化研究有著重要的意義。

關鍵詞：城市集中供暖；主干系統(tǒng)；優(yōu)化研究

供熱系統(tǒng)是比較復雜的，涉及到的內容比較多，我國現(xiàn)在實行的是集中供熱的系統(tǒng)，這一系統(tǒng)在使用的過程中還面臨著很多的問題，因此現(xiàn)在實行的供熱系統(tǒng)處理一次網(wǎng)布局之外，還進行了換站容量的優(yōu)化。供暖系統(tǒng)主要是由熱源、熱力交換站、一次主干網(wǎng)和二次配熱網(wǎng)構成的，在城市集中供暖主干系統(tǒng)優(yōu)化的過程中扮演著重要的角色，為城市供暖做出了貢獻。

1 供暖系統(tǒng)的優(yōu)化設計

1.1 熱源優(yōu)化

集中供暖系統(tǒng)在熱源優(yōu)化的過程中，需要從兩個方面進行，一方面是將熱源當做供熱系統(tǒng)的一個重要的組成部分，如果從宏觀的家督來看，就需要從熱源的容量、位置和類型上進行定性分析，以便于得到系統(tǒng)優(yōu)化的熱源參數(shù)，使這些參數(shù)滿足供暖系統(tǒng)的要求。另一方面就是將熱源當做一個獨立的系統(tǒng)，從獨行性來看，應該按照熱負荷的設備和基本特性確定功率的具體級別，功率的級別確定之后，就可以將熱源內部設備的組合方式確定好，不斷的提高優(yōu)化熱源系統(tǒng)。

1.2 一次網(wǎng)的優(yōu)化

在進行一次網(wǎng)優(yōu)化的時候，也可以分兩個方面進行分析：一個方面是熱網(wǎng)的優(yōu)化布置，這一方面的研究需要從工程技術的角度出發(fā)，使用一些技術措施進行系統(tǒng)的優(yōu)化升級。另一個方面就是進行熱網(wǎng)的優(yōu)化設計，在設計的過程中，一定要結合經(jīng)濟性，在滿足供暖系統(tǒng)用水的情況下，對于一次網(wǎng)的參數(shù)一定要合理的設計，例如泵的揚程、管段的管徑等，這些因素都影響著參數(shù)的設計工作，這樣才能能夠使城市集中供暖系統(tǒng)的費用達到最低。

1.3 換熱站容量的優(yōu)化

要想將換熱站容量優(yōu)化好，就要明確供熱系統(tǒng)的評價方法，按照資金的時間來計算，可以分為兩種：一種是動態(tài)法，另一種就是靜態(tài)法，但是靜態(tài)法沒有考慮到資金的使用情況，對資金的利用還存在著一些問題，而且沒有考慮到時間的價值，這一最大的缺陷使靜態(tài)法無法在城市集中供熱系統(tǒng)中被使用。一般被使用的都是動態(tài)法，動態(tài)法可以分為計算期內總費用法和現(xiàn)值法，前一種方法是將計算期內的總費用與初期投資的費用進行折算，具體的折算到某一個基準年，主要的特點就是可以反應出集中供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟性評價，將運行費用和初期的投資全部都考慮到經(jīng)濟的評價中，將時間價值很好的應用，這樣在計算的時候，是比較客觀、科學的，在函數(shù)計算上也比較有利。

2 城市集中供熱子系統(tǒng)分析

2.1 熱源分析

現(xiàn)在的供熱系統(tǒng)熱源使用的主要是材料，這些材料包括：燃氣、燃煤和燃油、空氣、水、土地和電能，這些因素都影響著熱源的選擇，在進行熱源選擇的時候，一定要結合我國能源的消費情況進行具體的分析。我國長期以來使用的熱源都是煤，煤在我國供暖系統(tǒng)中占有很大的比重，在使用的過程中，一定要根據(jù)我國的國情出發(fā)，從能源技術、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益這幾個角度出發(fā)，進行綜合性的評價，在此基礎上，將集中供熱的熱源選擇好。通過調查可以知道，我國能源的格局還是以煤為主，這一格局在全國的范圍內，使用的供暖模式是區(qū)域鍋爐房和熱電聯(lián)產相結合的方式，這樣的方式在整個供暖系統(tǒng)中扮演著重要的角色，也是供暖系統(tǒng)中的首選方式。

2.2 熱力站定容分析

換熱站在集中供暖系統(tǒng)中是極為重要的，現(xiàn)在我國有很多的熱力站設計容量都是利用以往的經(jīng)驗來確定的，這樣的方式缺乏科學的支撐，而且熱力站容量和地價、建筑密度、地形有著緊密的關系，極容易出現(xiàn)大量浪費的現(xiàn)象，在定容的時候也會出現(xiàn)撐死你偏大或者是偏小的現(xiàn)象，因此在進行熱力站定容的時候，一定要綜合考慮各個方面的因素，這樣才能夠保證各個環(huán)節(jié)的順利進行。

2.3 一次網(wǎng)布局分析

一次網(wǎng)在供暖系統(tǒng)中扮演著重要的角色，如果沒有將供暖系統(tǒng)中的一次網(wǎng)布局好，就會出現(xiàn)資金浪費的現(xiàn)象。一次網(wǎng)的投資在整個供熱系統(tǒng)中都是非常重要的，大約占了15%，從整體上來看，需要考慮熱損失費用、管材費用、保溫層的造價、泵送能耗的費用，這些方面都影響著一次網(wǎng)的布局，需要進行整體上的優(yōu)化。一次網(wǎng)的主要任務就是進行熱介質的輸送，也就是高溫的熱水或者是熱蒸汽，一次網(wǎng)使用點來表示一個具體的對象，使用點和點之間的連線進行特定關系的表示，在這樣的情況下，就可以形成閉合的路徑，這些閉合的路徑比較復雜。一次網(wǎng)需要與熱力站進行連接，確定水流的方向，這樣在使用的過程中，可以明確布局的方向，將熱源與熱力站進行整體的聯(lián)通。

3 城市集中供暖系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 一次網(wǎng)優(yōu)化原則

城市集中供暖系統(tǒng)中的一次網(wǎng)是施工比較復雜、投資最多的一部分，在進行供熱系統(tǒng)分析的過程中，一定要結合供熱的外網(wǎng)，通過網(wǎng)路的形式保證供熱系統(tǒng)的機動性和可靠性，在經(jīng)濟效益上也有著很大的影響。供熱管網(wǎng)在布置的過程中，必須要根據(jù)相關的原則來布置，這一原則就是經(jīng)濟性、技術性和環(huán)境影響小的原則進行一次網(wǎng)的布置，一次網(wǎng)在施工的過程中會涉很多的內容，有著復雜性，因此在進行供暖系統(tǒng)一次網(wǎng)設計的時候，一定要根據(jù)相關的原則進行。

3.2 換熱站定容優(yōu)化

換熱站定容的因素有多，一定要經(jīng)濟合理的確定換熱站的規(guī)模，換熱站規(guī)模不能過大或者過小，過大會造成換熱站運行人員管理上的不便，過小會增大熱網(wǎng)管理部門對換熱站一次管理的繁雜程度。換熱站規(guī)模選擇的影響因素很多，比如建筑的平面布置、建筑類型、建筑密度，熱網(wǎng)一次網(wǎng)、二次網(wǎng)類型、布置和敷設方式，換熱站內管道、設備的選擇和布置、熱源，位置以及干線比摩阻和有關經(jīng)濟指標材料、設備價格、安裝費用、熱價、電價等。而在具體工程中，上述因素中的許多項都是已知的或者可以事先確定的，問題就被簡化成換熱站規(guī)模的選擇僅與該換熱站供熱小區(qū)占地面積建筑類型、建筑密度己知和干線平均比摩阻有關。

結束語

本文以城市集中供熱主干管網(wǎng)系統(tǒng)為研究對象，針對熱網(wǎng)設計時面臨的管網(wǎng)布局、換熱站定容這兩個問題進行了深入探討，針對熱網(wǎng)設計時面臨的管網(wǎng)布局、換熱站定容這兩個問題進行了優(yōu)化分析，為城市供暖系統(tǒng)的優(yōu)化做出貢獻。

參考文獻：

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