城市集中供熱管網的優化設計

王　寧（寧夏百新熱力有限公司，寧夏　銀川　750001）

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城市集中供熱管網的優化設計

王寧（寧夏百新熱力有限公司，寧夏銀川750001）

現如今，城市集中供熱已經成為主要的城市供熱模式，集中供熱模式的應用優勢十分明顯，在保障城市集中供熱方面發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系統的應用優勢，然后對城市集中供熱管網設計現狀以及設計優化形式進行了詳細探究，以期提高城市集中供熱管網設計水平。

城市；集中供熱管網；設計

1　引言

現如今，城市化進程逐漸加快，城市供熱管網建設數量逐漸增加。在城市集中供熱管網建設中，優化其設計形式，有利于降低施工成本、降低能耗，因此，詳細探究城市集中供熱管網設計優化具有十分重要的現實意義。

2　城市集中供熱管網系統的應用優勢

2.1供熱質量較高，系統節能效果明顯

在城市集中供熱管網的實際運行過程中，其主要采用集中質量的形式，隨著室外溫度的變化情況，熱網系統可以采用集中質量并調的方式合理調節供熱介質的溫度、流速等要素，確保其在供熱狀態下能夠達到合理的供熱參數，這樣不僅能夠有效滿足熱能用戶的實際需求，合理利用資源，而且還能夠有效降低管網運行成本。除此以外，在城市集中供熱管網系統中設置計量表，可以利用計算機系統調節量化數據，有效提高對于熱網系統的監控能力。

2.2減少空氣污染

通常情況下，集中供熱管網系統的熱源比較集中，而且鍋爐利用效率比較高，因此在實際應用過程中，應該盡量避免建設分散性較高的小鍋爐房，這樣有利于集中利用熱能，而且在保護環境方面優勢明顯。集中供熱管網系統所用鍋爐容量比較大，在節約燃料方面發揮著十分重要的作用。另外，新時期，科學技術發展迅速，通過綜合利用灰渣，能夠有效減少固體污染物排放量，同時還能夠節約大量的燃煤能源。

2.3自動化程度高

現如今，科學技術發展迅速，集中供熱管網系統已經實現了自動化控制，在集中供熱管網實際運行過程中，可以根據室外溫度實際情況進行動態調節，這樣有利于保障供熱質量，降低工作人員勞動強度。除此以外，由于采用中央加熱設備，能夠有效提高集中供熱管網的運行質量，而且還能夠有效降低系統故障發生幾率。

3　城市集中供熱管網設計現狀

目前，社會經濟發展迅速，城市規模逐漸擴大，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建設中，設計不合理、施工質量較差等問題較為常見。在管網鋪設時，往往沒有綜合考慮城市整體管網布局，在管道敷設時，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使用過程中，管道容易受到損壞，如果沒有及時采取有效措施妥善解決，就會導致直接影響管道功效效果。除此以外，在集中供熱管網施工中，所用施工材料很難保證，對于敷設管道一般采用普通碳素鋼管，但是該管道保溫性能較差，而且后期維護成本較高。散熱器材料一般是鑄鐵材料，而且閥門設計落后，在實際應用中無法合理調節溫度。

4　城市集中供熱管網優化設計方式

4.1管線布局的優化設計

（1）確保管線布局的可行性，在城市集中供熱管網管線布局設計方面，最為重要的就是保障管線布局形式的可行性。因此，在管線布局設計方面，設計人員應該對施工區域進行現場勘察，然后結合實際情況合理布局管網，確保管網布局形式能夠符合城市集中供熱實際需要。值得注意的是，在可行性研究方面，還應該考慮管網布局是否會對施工區域范圍內的基礎設施造成不良影響，包括電力網絡路徑以及交通線路布局等等。

（2）合理控制管線布局經濟效益，在管線布局設計中，不僅需要注重可行性分析，而且還應該綜合考慮管線布局的經濟性，確保設計結果能夠有效節約施工成本。

4.2供熱管網直徑

在城市集中供熱管網整體設計中，優化供熱管網直徑設計十分關鍵。通常情況下，城市集中供熱管網的直徑具有離散型特征，因此，在管道布局優化方面，應該重點對管徑進行優化設計，并且結合實際情況綜合應用多種組合方式。為了將管徑變化控制在合理范圍內，應該綜合考慮管徑的上限范圍，對管道直徑進行優化設計。另外，在城市集中供熱管網的優化設計過程中，還需要綜合考慮熱管管網的流量以及管段直徑。在具體的設計過程中，必須保證管道優化設計直徑能夠承載管道熱負載值，與此同時，還需要合理預測管道的負載能力，在設計環節適當的預留一定的裕度，這樣才能夠確保管徑優化設計方案符合經濟性原則。通過實踐研究，對管道直徑進行設計優化，確保優化直徑符合經濟性原則，能夠保證城市集中供熱管網符合經濟效益原則。

4.3供熱管網管線

現如今，城市集中供熱熱源點逐漸下降，供熱管網建設的投資量逐漸增加，在城市集中供熱管網優化設計中，對于管線優化設計，應該堅持經濟性、合理性以及技術可靠性要求。對于主干線優化設計，應該盡量走熱負荷集中區，盡量縮短線路長度，避免阻力過大，提高管線布置經濟效益。另外，對于管線上的閥門、管道附件以及補償器等構件，也應該進行科學合理的設計。除此以外，在設置管線時，應該進行地質勘察工作，盡量避免圖紙松軟、地質穩定性較差的區域內，除此以外，還應該盡量避開交通線路，確保線路埋設的美觀性，便于后期維護和檢修。

4.4供熱管網運行

根據調查研究，在我國城市集中供熱管網實際運行過程中，資源浪費、經濟效益較差的現象較為常見。近年來，隨著科學技術的不斷發展和進步，逐漸涌現出很多新型供熱系統，并且已經被逐漸應用于城市集中供熱管網建設中，但是，這類新型供熱系統對于供熱管網的調節功能的要求比較高。現階段，在城市集中供熱管網實際運行過程中，很多影響因素都會對管網實際運行效率造成不良影響，比如，水力推敲導致冷熱產均就是較為常見的一種。因此，為了提高城市集中供熱管網設計的經濟效益以及生態效益，提高其經濟性，節約能源，避免對生態環境造成污染，應該對供熱管網的運行方式進行優化設計，確保設計方案的科學性和合理性，通過優化供熱管網運行方式，不僅能夠保障城市集中供熱管網的正常運行，而且還能夠在供熱管網實際運行過程中結合實際情況對管網運行進行調節，確保為用戶正常供電。

4.5供熱調節的優化設計

為了保障城市集中供熱管網在實際應用過程中，能夠為每位供熱用戶持續供熱，更好的滿足其供熱需要，應該結合實際情況對系統供熱調節形式進行優化設計。通過優化供熱調節設計，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、穩定的供熱。根據實踐研究，在供熱調節優化設計中，最為關鍵的問題就是如何采取有些措施對城市集中供熱管網的水力進行平衡，但是，在水力平衡方面，影響因素較多，包括阻力大小、管網布局形式、管道規格、供熱系統用戶數量等等，為了保證優化設計質量，必須綜合考慮上述各個影響因素。

5　結語

總而言之，城市供熱管網系統設計形式與城市居民生活質量有很大的關聯，通過對城市供熱管網系統進行優化設計，能夠充分發揮供熱管網使用性能，便于施工，降低施工成本。在城市集中供熱管網優化設計過程中，必須綜合考慮管網系統建設經濟效益、社會效益以及生態效益，確保設計方案的合理性和可行性。現如今，社會經濟發展迅速，人們的生活質量越來越高，對于城市熱能消費量也日漸增加，在這種形式下，城市集中供熱管網調節難度顯著增加，因此，技術人員應該不斷提高設計技術，深入研究管網優化設計方案，促進城市集中供熱管網設計發展進步。

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

TU995.3

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2095-2066（2016）14-0004-02

2016-5-1