關(guān)于城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

柳玉嬋

（天津市靜海城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資集團(tuán)有限公司—科慧熱力，天津 300000）

這些年來(lái)國(guó)內(nèi)集中供暖模式的發(fā)展日益壯大，而與之相關(guān)的設(shè)計(jì)以及建設(shè)工作也越來(lái)越被重視，在上述工作開(kāi)展進(jìn)程中，基于城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，一方面可以有效的減少供熱管網(wǎng)運(yùn)行耗用的經(jīng)費(fèi)，另一方面可以極大程度的提高供熱管網(wǎng)的節(jié)能環(huán)保性。

一、城市集中供熱現(xiàn)狀

由于我國(guó)北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平落后，所以一直到上世紀(jì)80年代左右，都是采用分散式供熱方式。隨著改革開(kāi)放的不斷深入，城市建設(shè)速度加快，為了促進(jìn)供熱事業(yè)的發(fā)展，政府頒布了一系列政策。上世紀(jì)90年代起來(lái)，受到了國(guó)家的重視，先后發(fā)布了通知和要求，為供熱事業(yè)發(fā)展指明了前進(jìn)方向，對(duì)于提升整體水平有著重要意義。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人們物質(zhì)生活水平大大提高，環(huán)境保護(hù)成為社會(huì)熱點(diǎn)，對(duì)供熱產(chǎn)生了深刻影響。城市供熱處于不斷發(fā)展之中，要對(duì)方式進(jìn)行優(yōu)化，才能滿足實(shí)際需求，為居民提供更好的供熱服務(wù)。城市供熱要消耗大量能源，因此要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念，倡導(dǎo)節(jié)能減排理念，不斷提高資源利用率。未來(lái)供熱要采用可再生和清潔能源，減少對(duì)自然環(huán)境污染，符合實(shí)際發(fā)展的需求，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處，推動(dòng)生態(tài)文明城市建設(shè)。

二、城市供熱管網(wǎng)的布局及現(xiàn)狀

（一）熱網(wǎng)的布局

城市熱網(wǎng)的布局顯然是非常重要的，它涉及多個(gè)方面，就布局來(lái)說(shuō)，主要還是根據(jù)居民住處，城市的熱負(fù)荷街道格局，城市的發(fā)展規(guī)劃以及種種地形而定。當(dāng)有多個(gè)熱源共同作用時(shí)，為了提高供熱系統(tǒng)的效率，往往在各輸熱線之間鋪設(shè)供熱管道。而且城市的供熱線居于街道一側(cè)，與其它重要的地下管道并列。因此，管道應(yīng)當(dāng)位于熱負(fù)荷中心，這樣才能使供熱范圍最大，對(duì)居民影響最小，同時(shí)也便于后期的施工與維護(hù)，這才能使熱網(wǎng)得到最大程度上的利用。

（二）當(dāng)今供熱管網(wǎng)的現(xiàn)狀

當(dāng)今城市中供熱管網(wǎng)的發(fā)展比較理想，供熱管網(wǎng)鋪設(shè)的方式主要有隱性鋪設(shè)和顯性鋪設(shè)。隱性鋪設(shè)往往是首選方法，將管道位于地下，不影響城市建設(shè)及交通安全，也能延長(zhǎng)管道壽命。還有一種就是直接將管道埋于泥土之中，不利用專用管道，這樣的鋪設(shè)方式下，管道較容易受外界影響，但是這種造價(jià)比較低，施工方便。顯性鋪設(shè)顧名思義就是將管道鋪設(shè)于地面上，其造價(jià)較低，維修方便，多用于郊區(qū)、重工業(yè)區(qū)、地下水位高等地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)，還有橫跨公路、鐵路、河道等地段，地面平坦時(shí)這種管網(wǎng)鋪設(shè)方式比較理想。

（三）城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

1.供熱管網(wǎng)連接方式和供回水溫度。為了享受更好的供熱服務(wù)，要采用間接連接方式，具體形式是一次網(wǎng)通過(guò)水-水換熱站與采暖熱用戶進(jìn)行連接，這樣用戶是相對(duì)獨(dú)立的，不會(huì)有干擾的影響，保證了供熱的質(zhì)量。當(dāng)供熱系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，檢查和維修起來(lái)也比較方便，能夠在最短時(shí)間內(nèi)解決，恢復(fù)到正常供熱狀態(tài)中。工程造價(jià)會(huì)受到一次網(wǎng)供回水溫的影響，所以可以適當(dāng)減小管道的半徑，保持較大的供回水溫差。在通常情況下，一次供回水溫度在80℃~140℃之間，二次供回水溫度在60℃~90℃之間，供熱效果會(huì)比較好。通過(guò)改變連接方式和調(diào)整供回水溫度，讓供熱水平大大提升，為居民提供更好服務(wù)。

2.供熱管網(wǎng)的管徑及平面布置。管徑大小選擇非常重要，要控制在合理范圍之內(nèi)，可以減少工程造價(jià)、改善運(yùn)行效果。要根據(jù)供熱介質(zhì)的流量、性質(zhì)、流速、預(yù)留負(fù)荷及輸送距離來(lái)確定管徑，保證滿足實(shí)際需求。在進(jìn)行平面布置時(shí)，要充分考慮城市的規(guī)劃，以此為依托，考慮熱負(fù)荷分布、熱源位置、地上地下管道、園林綠化、水文地質(zhì)等各種因素。管網(wǎng)布置采用枝狀敷設(shè)，一定要保持平直，避免出現(xiàn)彎曲的情況，可以減少施工難度。走向根據(jù)供熱地區(qū)分布來(lái)確定，主干線要靠近大用戶，有利于減少運(yùn)行費(fèi)用。管網(wǎng)平面布置是一項(xiàng)復(fù)雜工作，所以要樹(shù)立起全局意識(shí)，從城市整體規(guī)劃角度去看，才能制定合理的設(shè)計(jì)方案，保證管網(wǎng)的科學(xué)布設(shè)，不斷提高運(yùn)行效率。

3.優(yōu)化管網(wǎng)的運(yùn)行。各種管線交叉分布構(gòu)成了供熱管網(wǎng)，大多數(shù)供熱管網(wǎng)能源利用率很低。隨著不 同類型的供熱管網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)供熱管網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)越來(lái)越受到重視。其中，有一個(gè)比較突出的問(wèn)題，那就是管網(wǎng)的冷熱不均。綜合多方面考慮造成此問(wèn)題的原因就在于供熱管網(wǎng)的水力不平衡。所以，熱網(wǎng)的水力平衡就顯得尤為重要。主要解決方法就是選取合適的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備解決管網(wǎng)的水力不調(diào)當(dāng)用戶采取此措施時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備不僅不會(huì)對(duì)各個(gè)分路的熱量散失產(chǎn)生影響而且會(huì)使減輕振動(dòng)降低工作噪聲。但是，在實(shí)際使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)失調(diào)的問(wèn)題，所以需要提前預(yù)防由于水利失調(diào)造成工作穩(wěn)態(tài)失調(diào)?？傊?，需要結(jié)合先進(jìn)技術(shù)的合理性以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)上的可行性，進(jìn)一步優(yōu)化管網(wǎng)供熱方案，改善供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中存在的水力不平衡現(xiàn)象，從而提高熱網(wǎng)的質(zhì)量，使城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)能夠高效，合理的運(yùn)行。

4.供熱管網(wǎng)布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在具體的供熱管網(wǎng)布局中，務(wù)必要在確保符合城市供熱需求的基礎(chǔ)上開(kāi)展布局，要最大可能的避免為了降低造價(jià)而減少管網(wǎng)進(jìn)而引發(fā)的城市供熱不足問(wèn)題。同時(shí)，在具體的供熱管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)進(jìn)程中，一方面要有效把握短期效益，另一方面還要有效開(kāi)展長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，以此來(lái)確保供熱管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)兼具合理性、積極性以及前瞻性，以滿足城市可持續(xù)性發(fā)展的要求。除此之外，在開(kāi)展供熱管網(wǎng)布局過(guò)程中還應(yīng)該依托不同類型的管網(wǎng)施工技藝以及不同類型的管網(wǎng)設(shè)計(jì)思維，力求基于集中式管網(wǎng)區(qū)域的創(chuàng)建以有效降低管網(wǎng)供熱半徑，進(jìn)一步有效降低管網(wǎng)在供熱進(jìn)程中引發(fā)的熱量耗損。在管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)程中還應(yīng)最大可能的將熱量傳送路徑予以優(yōu)化，以確保不同管路熱量負(fù)荷的均衡性，要防止由于過(guò)載或空置引發(fā)的熱量損耗或者局部管路熱量負(fù)荷過(guò)重等現(xiàn)象。

結(jié)語(yǔ)：

城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的改善任重而道遠(yuǎn)，優(yōu)化的意義非常重大，只有把城市基礎(chǔ)建設(shè)實(shí)施完善，人民群眾生活才能得到改善，建立城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)并不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓我們?yōu)榱酥袊?guó)更好的明天努力。