王　寧（寧夏百新熱力有限公司，寧夏　銀川　750001）

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城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

王寧（寧夏百新熱力有限公司，寧夏銀川750001）

現(xiàn)如今，城市集中供熱已經(jīng)成為主要的城市供熱模式，集中供熱模式的應(yīng)用優(yōu)勢十分明顯，在保障城市集中供熱方面發(fā)揮著十分重要的作用。對此，本文首先介紹了城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢，然后對城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀以及設(shè)計(jì)優(yōu)化形式進(jìn)行了詳細(xì)探究，以期提高城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)水平。

城市；集中供熱管網(wǎng)；設(shè)計(jì)

1　引言

現(xiàn)如今，城市化進(jìn)程逐漸加快，城市供熱管網(wǎng)建設(shè)數(shù)量逐漸增加。在城市集中供熱管網(wǎng)建設(shè)中，優(yōu)化其設(shè)計(jì)形式，有利于降低施工成本、降低能耗，因此，詳細(xì)探究城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2　城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1供熱質(zhì)量較高，系統(tǒng)節(jié)能效果明顯

在城市集中供熱管網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，其主要采用集中質(zhì)量的形式，隨著室外溫度的變化情況，熱網(wǎng)系統(tǒng)可以采用集中質(zhì)量并調(diào)的方式合理調(diào)節(jié)供熱介質(zhì)的溫度、流速等要素，確保其在供熱狀態(tài)下能夠達(dá)到合理的供熱參數(shù)，這樣不僅能夠有效滿足熱能用戶的實(shí)際需求，合理利用資源，而且還能夠有效降低管網(wǎng)運(yùn)行成本。除此以外，在城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置計(jì)量表，可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)節(jié)量化數(shù)據(jù)，有效提高對于熱網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控能力。

2.2減少空氣污染

通常情況下，集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的熱源比較集中，而且鍋爐利用效率比較高，因此在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)該盡量避免建設(shè)分散性較高的小鍋爐房，這樣有利于集中利用熱能，而且在保護(hù)環(huán)境方面優(yōu)勢明顯。集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)所用鍋爐容量比較大，在節(jié)約燃料方面發(fā)揮著十分重要的作用。另外，新時(shí)期，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，通過綜合利用灰渣，能夠有效減少固體污染物排放量，同時(shí)還能夠節(jié)約大量的燃煤能源。

2.3自動化程度高

現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化控制，在集中供熱管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中，可以根據(jù)室外溫度實(shí)際情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，這樣有利于保障供熱質(zhì)量，降低工作人員勞動強(qiáng)度。除此以外，由于采用中央加熱設(shè)備，能夠有效提高集中供熱管網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，而且還能夠有效降低系統(tǒng)故障發(fā)生幾率。

3　城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

目前，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，城市供熱需求量也隨之增加。但是，近年來，在城市集中供熱管網(wǎng)建設(shè)中，設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量較差等問題較為常見。在管網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)，往往沒有綜合考慮城市整體管網(wǎng)布局，在管道敷設(shè)時(shí)，由于采用段落施工的方式，因此管道連接較差。另外，由于管道布局合理性較差，因此在集中供熱管網(wǎng)使用過程中，管道容易受到損壞，如果沒有及時(shí)采取有效措施妥善解決，就會導(dǎo)致直接影響管道功效效果。除此以外，在集中供熱管網(wǎng)施工中，所用施工材料很難保證，對于敷設(shè)管道一般采用普通碳素鋼管，但是該管道保溫性能較差，而且后期維護(hù)成本較高。散熱器材料一般是鑄鐵材料，而且閥門設(shè)計(jì)落后，在實(shí)際應(yīng)用中無法合理調(diào)節(jié)溫度。

4　城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方式

4.1管線布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）確保管線布局的可行性，在城市集中供熱管網(wǎng)管線布局設(shè)計(jì)方面，最為重要的就是保障管線布局形式的可行性。因此，在管線布局設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對施工區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場勘察，然后結(jié)合實(shí)際情況合理布局管網(wǎng)，確保管網(wǎng)布局形式能夠符合城市集中供熱實(shí)際需要。值得注意的是，在可行性研究方面，還應(yīng)該考慮管網(wǎng)布局是否會對施工區(qū)域范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施造成不良影響，包括電力網(wǎng)絡(luò)路徑以及交通線路布局等等。

（2）合理控制管線布局經(jīng)濟(jì)效益，在管線布局設(shè)計(jì)中，不僅需要注重可行性分析，而且還應(yīng)該綜合考慮管線布局的經(jīng)濟(jì)性，確保設(shè)計(jì)結(jié)果能夠有效節(jié)約施工成本。

4.2供熱管網(wǎng)直徑

在城市集中供熱管網(wǎng)整體設(shè)計(jì)中，優(yōu)化供熱管網(wǎng)直徑設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。通常情況下，城市集中供熱管網(wǎng)的直徑具有離散型特征，因此，在管道布局優(yōu)化方面，應(yīng)該重點(diǎn)對管徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且結(jié)合實(shí)際情況綜合應(yīng)用多種組合方式。為了將管徑變化控制在合理范圍內(nèi)，應(yīng)該綜合考慮管徑的上限范圍，對管道直徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外，在城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，還需要綜合考慮熱管管網(wǎng)的流量以及管段直徑。在具體的設(shè)計(jì)過程中，必須保證管道優(yōu)化設(shè)計(jì)直徑能夠承載管道熱負(fù)載值，與此同時(shí)，還需要合理預(yù)測管道的負(fù)載能力，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)適當(dāng)?shù)念A(yù)留一定的裕度，這樣才能夠確保管徑優(yōu)化設(shè)計(jì)方案符合經(jīng)濟(jì)性原則。通過實(shí)踐研究，對管道直徑進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保優(yōu)化直徑符合經(jīng)濟(jì)性原則，能夠保證城市集中供熱管網(wǎng)符合經(jīng)濟(jì)效益原則。

4.3供熱管網(wǎng)管線

現(xiàn)如今，城市集中供熱熱源點(diǎn)逐漸下降，供熱管網(wǎng)建設(shè)的投資量逐漸增加，在城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，對于管線優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)該堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性、合理性以及技術(shù)可靠性要求。對于主干線優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)該盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)，盡量縮短線路長度，避免阻力過大，提高管線布置經(jīng)濟(jì)效益。另外，對于管線上的閥門、管道附件以及補(bǔ)償器等構(gòu)件，也應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。除此以外，在設(shè)置管線時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行地質(zhì)勘察工作，盡量避免圖紙松軟、地質(zhì)穩(wěn)定性較差的區(qū)域內(nèi)，除此以外，還應(yīng)該盡量避開交通線路，確保線路埋設(shè)的美觀性，便于后期維護(hù)和檢修。

4.4供熱管網(wǎng)運(yùn)行

根據(jù)調(diào)查研究，在我國城市集中供熱管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中，資源浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)效益較差的現(xiàn)象較為常見。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，逐漸涌現(xiàn)出很多新型供熱系統(tǒng)，并且已經(jīng)被逐漸應(yīng)用于城市集中供熱管網(wǎng)建設(shè)中，但是，這類新型供熱系統(tǒng)對于供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)功能的要求比較高?，F(xiàn)階段，在城市集中供熱管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中，很多影響因素都會對管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行效率造成不良影響，比如，水力推敲導(dǎo)致冷熱產(chǎn)均就是較為常見的一種。因此，為了提高城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益，提高其經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約能源，避免對生態(tài)環(huán)境造成污染，應(yīng)該對供熱管網(wǎng)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性，通過優(yōu)化供熱管網(wǎng)運(yùn)行方式，不僅能夠保障城市集中供熱管網(wǎng)的正常運(yùn)行，而且還能夠在供熱管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中結(jié)合實(shí)際情況對管網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保為用戶正常供電。

4.5供熱調(diào)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了保障城市集中供熱管網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠?yàn)槊课还嵊脩舫掷m(xù)供熱，更好的滿足其供熱需要，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況對系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過優(yōu)化供熱調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，有利于妥善解決用戶供熱冷熱不均的問題，保障為用戶持續(xù)、穩(wěn)定的供熱。根據(jù)實(shí)踐研究，在供熱調(diào)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，最為關(guān)鍵的問題就是如何采取有些措施對城市集中供熱管網(wǎng)的水力進(jìn)行平衡，但是，在水力平衡方面，影響因素較多，包括阻力大小、管網(wǎng)布局形式、管道規(guī)格、供熱系統(tǒng)用戶數(shù)量等等，為了保證優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須綜合考慮上述各個(gè)影響因素。

5　結(jié)語

總而言之，城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式與城市居民生活質(zhì)量有很大的關(guān)聯(lián)，通過對城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠充分發(fā)揮供熱管網(wǎng)使用性能，便于施工，降低施工成本。在城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，必須綜合考慮管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益以及生態(tài)效益，確保設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性?，F(xiàn)如今，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的生活質(zhì)量越來越高，對于城市熱能消費(fèi)量也日漸增加，在這種形式下，城市集中供熱管網(wǎng)調(diào)節(jié)難度顯著增加，因此，技術(shù)人員應(yīng)該不斷提高設(shè)計(jì)技術(shù)，深入研究管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)發(fā)展進(jìn)步。

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王 寧（1973-），男，暖通工程師，本科，主要從事鍋爐運(yùn)行、安裝、改造工作。

TU995.3

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2095-2066（2016）14-0004-02

2016-5-1