肖輝全

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市供熱需求量增加，為了改善生態(tài)環(huán)境，滿足居民的用熱需求，推進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，需要提升城市供熱的能力和效率，相關(guān)企業(yè)必須對(duì)城市集中供熱管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這對(duì)于城市的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文簡(jiǎn)單分析了城市集中供熱管網(wǎng)現(xiàn)狀及優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，并探討了設(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞：城市；集中供熱；管網(wǎng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于一個(gè)城市的發(fā)展建設(shè)而言，其基礎(chǔ)性能源就是熱源，深化對(duì)集中供熱的管理和控制，能夠更好地促進(jìn)生活與經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒，利用一個(gè)或多個(gè)熱源通過(guò)供熱管網(wǎng)、熱交換站等，向城市各熱用戶提供熱能的方式。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視對(duì)集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，切實(shí)提升管網(wǎng)系統(tǒng)的效能，達(dá)到節(jié)約城市資源實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的，為現(xiàn)代化城市的建設(shè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)與發(fā)展、城市居民生活質(zhì)量的提高提供持續(xù)不斷的能源和社會(huì)的穩(wěn)健發(fā)展奠定非常堅(jiān)實(shí)的物資基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

一、城市集中供熱管網(wǎng)現(xiàn)狀及優(yōu)化設(shè)計(jì)原則

（一）現(xiàn)狀分析。近年來(lái)，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(wèn)題較為常見(jiàn)。在管網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)，往往沒(méi)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(guò)程中，管道容易受到損壞，如果沒(méi)有及時(shí)采取有效措施妥善解決，就會(huì)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(duì)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。

（二）設(shè)計(jì)原則。第一，合理性，設(shè)計(jì)需要綜合考慮各方面資料，對(duì)于現(xiàn)有負(fù)荷在生活熱水、采暖上的增減可能性加以充分的考慮，對(duì)于工業(yè)建筑和民用住宅及各個(gè)單位的負(fù)荷比例加以調(diào)查，最終結(jié)合實(shí)際情況對(duì)熱負(fù)荷以及熱指標(biāo)加以確定；第二，全局性，在對(duì)熱源能力以及熱網(wǎng)負(fù)荷的充分考慮的前提下，需要切實(shí)滿足整個(gè)工程區(qū)域內(nèi)定的熱負(fù)荷需求，對(duì)于其他區(qū)域聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的調(diào)峰功能以及熱負(fù)荷的增長(zhǎng)都應(yīng)當(dāng)加以兼顧。

二、市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

（一）合理設(shè)計(jì)管線網(wǎng)圖。在集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，管線的分布網(wǎng)圖，是根據(jù)不同樓體、不同環(huán)境、不同地區(qū)的特點(diǎn)具體設(shè)計(jì)的，例如，把握熱負(fù)荷聚集的特點(diǎn)，在管道的選擇上可以用短管道來(lái)代替，同時(shí)依靠技術(shù)力量，降低管道閥門(mén)及其他一些配件的使用數(shù)量；再如在布控管線時(shí)，根據(jù)地理環(huán)境的特點(diǎn)，避開(kāi)地質(zhì)活動(dòng)頻繁區(qū)域，選擇在地質(zhì)安全地帶。具體情況具體分析，具體區(qū)域具體設(shè)計(jì)，既方便了維修人員的保養(yǎng)與維護(hù)工作，又提高了供熱管網(wǎng)的利用率。

（二）完善管網(wǎng)直徑設(shè)計(jì)。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(duì)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)，綜合考應(yīng)慮管徑的上限范圍。同時(shí)，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(guò)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(cè)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。

（三）采用合理運(yùn)行方式。在城市集中供熱管網(wǎng)正常運(yùn)營(yíng)的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)消耗掉煤、電、氣等多種能源，如，排放大量污染物，造成能源的嚴(yán)重消耗，生態(tài)環(huán)境平衡狀態(tài)被嚴(yán)重的破壞，進(jìn)而威脅著人們生命安全。同時(shí)管網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中還會(huì)受到水力不穩(wěn)，水阻等很多因素的影響，不能體現(xiàn)管網(wǎng)的實(shí)用性。供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的技術(shù)力量，把握各種因素并對(duì)其進(jìn)行改造，為管網(wǎng)的正常運(yùn)行，創(chuàng)造良好的環(huán)境。運(yùn)行方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)，管內(nèi)熱負(fù)荷的平衡，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)，這不僅發(fā)揮了管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，而且在很大程度上保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

（四）加強(qiáng)水泵節(jié)能設(shè)計(jì)。在集中供熱系統(tǒng)中，由水泵提供動(dòng)力來(lái)保證供熱介質(zhì)的輸送，因此水泵的性能以及節(jié)能性對(duì)于整個(gè)集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行都有著很大影響。我們以某地供熱期內(nèi)泵房耗電量情況為基礎(chǔ)分析水泵的節(jié)能問(wèn)題。具體耗電量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。由表1可知，現(xiàn)有的集中供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷高、熱流量大，從而導(dǎo)致泵站能耗大。另外造成泵站能耗大的原因是泵站使用年限較長(zhǎng)、效率較低。對(duì)泵站的改造對(duì)策主要包括避免并聯(lián)運(yùn)行多臺(tái)泵，并聯(lián)運(yùn)行的功率遠(yuǎn)大于單臺(tái)泵，而運(yùn)行的效果也不如單臺(tái)泵。所以在能夠滿足供熱系統(tǒng)運(yùn)行的前提下，盡量選擇使用單臺(tái)泵?？梢允褂米冾l調(diào)節(jié)技術(shù)來(lái)自動(dòng)控制泵的出口壓力及流量。通過(guò)變頻控制能夠?qū)崿F(xiàn)供回水壓力的恒定，從而大大提高工作效率、減輕工人的工作強(qiáng)度。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，城市集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用符合我國(guó)關(guān)于城市可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排等的建設(shè)目標(biāo)要求。我國(guó)要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)完善措施的研究與推廣，加強(qiáng)對(duì)城市供熱系統(tǒng)的監(jiān)督和改造，提升城市集中供熱系統(tǒng)的效率，在滿足城市居民用熱需求的前提下實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。

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