王鵬

蘭州市熱力總公司 甘肅蘭州 730060

集中供熱系統(tǒng)在城市發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，其能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)人們的集中供熱，減少對(duì)空氣環(huán)境的污染，同時(shí)還具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，是城市建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容。而在集中供熱系統(tǒng)建設(shè)中，集中供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)施工至關(guān)重要，是系統(tǒng)發(fā)揮作用的前提保障[1]。

1 我國(guó)城市集中供熱的發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國(guó)城市系統(tǒng)的集中供熱也是歷經(jīng)多年發(fā)展方才成型的。目前在我國(guó)北方的北京、哈爾濱等城市中，已經(jīng)初步形成了較大規(guī)模的城市集中供熱網(wǎng)絡(luò)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)北方地區(qū)的集中供熱面積已經(jīng)占據(jù)了整體房屋面積的40%之上。同時(shí)城市的集中供熱也會(huì)因?yàn)槌鞘谢郊叭藗兩钏讲粩嗵嵘挠绊懙玫礁M(jìn)一步的發(fā)展。通過(guò)對(duì)一些城市的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的城市集中供熱事業(yè)始終處于一種不斷發(fā)展的狀態(tài)，不過(guò)在西部地區(qū)在總面積以及增長(zhǎng)速度上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于東部地區(qū)，這與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度也有著一定的關(guān)系。截止到2016年，我國(guó)城市集中供熱的發(fā)展圖如圖1所示。

圖1 我國(guó)城市集中供熱的發(fā)展

我國(guó)集中供熱發(fā)展主要集中在我國(guó)三北地區(qū)，2016年三北地區(qū)集中供熱總面積為全國(guó)的81.27%，其中華北地區(qū)所占比例為37.77%，東北地區(qū)為30.92%，西北地區(qū)為12.57%。2017-2018采暖季，北京市形成了以四大燃?xì)鉄犭娭行臑橹鳠嵩?，燃?xì)忮仩t為輔助熱源的供熱格局，并且形成“東起高安屯，西至五里坨，南連南四環(huán)，北抵北五環(huán)”覆蓋六區(qū)的供熱中心管網(wǎng)新布局。從相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到，截止2017年，北京中心城區(qū)大管網(wǎng)的供熱面積為1.8億平方米，供熱半徑約17.5公里，其供熱范圍及供熱面積龐大。

2 優(yōu)化城市集中供熱規(guī)劃的具體措施

2.1 熱網(wǎng)設(shè)計(jì)逐漸優(yōu)化

（1）合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)布局和管線(xiàn)走向：在進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考察、科學(xué)設(shè)計(jì)， 做好圖紙分析，充分理解設(shè)計(jì)意圖，合理布局管道走向，從整個(gè)供暖系統(tǒng)角度來(lái)考慮進(jìn)行合理優(yōu)化和安排，確保整個(gè)集中供熱管網(wǎng)的合理性，使遠(yuǎn)近端用戶(hù)都可享受標(biāo)準(zhǔn)供熱服務(wù)。

（2）強(qiáng)化解決凝結(jié)水問(wèn)題：凝結(jié)水是集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中比較突出的問(wèn)題，為有效避免凝結(jié)水影響集中供熱管網(wǎng)。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)保溫材料的選材和檢查，利用新型管材避免凝結(jié)水產(chǎn)生，并對(duì)所使用的管材和保溫材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)試[2]。

2.2 分戶(hù)調(diào)節(jié)及熱量計(jì)量收費(fèi)的使用

供熱的實(shí)際負(fù)荷是由熱用戶(hù)本身的能耗數(shù)量所決定的，為此只要用戶(hù)降低了能源消耗則整體的能耗數(shù)量就會(huì)有顯著的下降，目前行之有效的方式之一就是熱量計(jì)量收費(fèi)，并且根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)看來(lái)，這種方式的使用可以將能源消耗降低20%到30%。利用超聲波或者是機(jī)械形式的熱量表進(jìn)行熱量計(jì)量，也是解決當(dāng)前供熱企業(yè)收費(fèi)難的主要途徑。

2.3 熱水鍋爐系統(tǒng)的控制方式

（1）恒定供水溫度。一次側(cè)供水溫度設(shè)定在一個(gè)范圍內(nèi)，供水溫度的范圍可由管理人員可以通過(guò)觸摸屏設(shè)定。管理人員通過(guò)觸摸屏設(shè)定供水溫度，并且限定供水溫度的上限值和下限值。在鍋爐系統(tǒng)的出水口設(shè)置一個(gè)供水溫度的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將實(shí)際的供水溫度通過(guò)溫度與設(shè)定值進(jìn)行反饋控制，PLC根據(jù)比較結(jié)果確定投入系統(tǒng)鍋爐個(gè)數(shù)，輸出啟動(dòng)信號(hào)給鍋爐系統(tǒng)，這樣就形成了一個(gè)單閉環(huán)控制流程。使得鍋爐系統(tǒng)輸出溫度穩(wěn)定。

（2）分時(shí)段恒定供水溫度。根據(jù)一天的氣溫變化規(guī)律，把供暖時(shí)間劃分為幾個(gè)時(shí)間段，時(shí)間段可以自由設(shè)定，每個(gè)時(shí)間段在設(shè)定的供水溫度的基礎(chǔ)上，設(shè)定加溫或者降溫幅度，溫度的增減幅度均可自由設(shè)定，從而使得系統(tǒng)能夠及時(shí)的調(diào)整投入供熱系統(tǒng)的鍋爐個(gè)數(shù)。

3 案例分析

小區(qū)的換熱站的原設(shè)計(jì)是由市政熱網(wǎng)提供熱源，其供熱范圍是A座、B座、C座住宅樓（總建筑面積：92112m2，建筑最高層為33層）和小區(qū)后期預(yù)留部分。但是，目前小區(qū)面臨的情況是市政熱網(wǎng)無(wú)法提供熱源，現(xiàn)在需要小區(qū)自己建立鍋爐房來(lái)滿(mǎn)足小區(qū)住戶(hù)的采暖需求。本文設(shè)計(jì)的集中供熱控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)功能：

（1）實(shí)時(shí)檢測(cè)參數(shù)，及時(shí)了解工況。通過(guò)模擬量信號(hào)的處理，能夠及時(shí)的測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)的溫度和壓力，并且同時(shí)監(jiān)視鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)。運(yùn)行人員可以及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

（2）合理匹配工況，保證按需供熱。集中控制系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)測(cè)的室外溫度變化調(diào)整供水溫度，確定投入運(yùn)行的鍋爐數(shù)量，使溫度和流量達(dá)到按需分配的調(diào)節(jié)要求，使得系統(tǒng)運(yùn)行最佳運(yùn)行工況，達(dá)到節(jié)能的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

城市集中供熱的發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)、供熱技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，并且在能源使用率的提高、緩解環(huán)境污染問(wèn)題、降低供熱成本上有著顯著的作用。但是目前依然存在著諸如規(guī)劃滯后、熱網(wǎng)問(wèn)題復(fù)雜、專(zhuān)業(yè)人才和技術(shù)缺失等問(wèn)題，通過(guò)全面合理的規(guī)劃、專(zhuān)業(yè)人才技術(shù)水平的提升以及熱量計(jì)量收費(fèi)等措施可以更好的促進(jìn)城市集中供熱的發(fā)展[3]。