城市供熱管網設計工作要點分析

孫家麗

摘 要：本文對城市供熱管網設計工作的一些要點進行總結，指出設計人員容易忽視及需要注意的問題，為相關的設計人員提供參考。

關鍵詞：城市熱力管網；設計；問題；參考

為了保障城市供熱工作的正常穩定開展，必須對有關供熱管網的設計等方面進行必要的研究，理解和掌握供熱管網設計的基本思想及相關技術的注意事項，對后續有關工作的順利開展具有現實的參考意義。

1 設計指標

1.1 采暖全年耗熱量的計算

依據供熱行業參考標準，可以得到采熱全年耗熱量的計算公式：

Qαh=0.0864NQh（tj-tn）/（tj-tα，h）

式中所有技術參數對應的含義分別是：Qah——全年耗熱量（單位：兆焦耳）；Qh——設計采暖熱負荷（kW）；采暖期總計劃的天數用N表示；tj——采暖過程中室內的溫度；采暖過程中室外的平均氣溫用tn表示；室內外的溫度計算用tα，h表示。有關溫度的技術指標全部依照當地氣象部門的相關條例制定標準。但是，在一般情況下采暖室內的計算溫度主要采用的是18℃。

1.2 采暖供回水溫度的選擇

在采暖供回水溫度相關的管理條例中，對于溫度的變化范圍沒有做出明確的規定。為了使實際的供水溫度符合具體的設計要求，溫度范圍可選取110～150℃，這主要是強調供水溫度，而回水溫度最大不超過70℃。在熱電廠相關技術設備工作的過程中，首次工作機制中供水溫度的數值較小，后續多次的供水溫度將會維持在一種較高的狀態。而在熱電廠供回水溫度的正常工作過程中，供回水溫度的選擇范圍較大，回水溫度最小不低于70℃，供水溫度最大不超過150℃。由于供熱設備主要的工作原理是利用內部壓力的作用抽取氣體，所以它的壓力一般設置在一個大體的范圍：最小不低于0.068MPa，最大不超過0.245MPa。當抽氣的壓力較低時，供回水的溫度分別選取為110℃與70℃。供熱機組的類型不同，抽取氣體的壓力也有很大的差別。一般情況下，工業上抽氣時的壓力最大不超過1.275MPa。在現代大型的熱電供熱管網中，供回水的溫度分別提高到150℃和110℃。

1.3 熱網補給水的水質標準

一般情況下，水質的參考標準與鍋爐房的設計標準基本是吻合的。由于這是國家的行業標準，任何人都必須依照條例規定逐步執行，也間接地反映了執行過程中的強制性。熱力網中水質的相關組成成分必須符合國家的相關條例。這些技術指標包括水質中的單位體積內懸浮物的含量最大不超過5mg；水質的柔和性最大不超過0.7mol/L；它的溶解量最大不超過0.15mol/L；pH值處于中性狀態。

2 問題要點

2.1 不銹鋼設備的氯根腐蝕

在相關的條例規定中，不銹鋼的腐蝕問題與對應環境中的氯根離子有關。供熱系統水質中存在大量的氯根離子，將會對系統中設備及管壁造成一定程度的電化學腐蝕。為了使實際的供熱系統運行安全穩定，必須對環境中的氯根離子進行必要的控制。最好的措施是做好防腐措施，如金屬表面覆蓋保護層的防腐措施。

2.2 采暖供熱量保證率的問題

在相關的條例規定中，明確指出了事故發生中最低的供熱量保證率的數值大小。在實際的工作機制中，供熱量保證率最低不小于40%。這是保證系統安全工作的主要技術指標。在不同事故的影響下應該采取不同的技術參照指標，主要與其中涉及的切換手段有關。

2.3 采暖熱水供熱調節或熱水采暖供熱調節

對于采暖供熱調節的參考標準，國家在一些重要的條例中做出了明確的規定：熱源處的同時處理、熱力站及設備的入口等方面進行必要的調節。這3種調節方式的有效配合，使采暖供熱量一直維持下在一種穩定的狀態。熱力供熱系統采用不同的調節方式，對實際的生產過程具有不同的影響。因此，在實際的調節過程中，必須考慮多種影響因素。

2.4 水力計算的壓力工況

這主要體現在兩個方面：供熱介質中的壓力應該遠小于供熱管道的承壓能力，為了保證整個管道的正常工作，設計計算中應該留有一定的空隙，保存一些多余的壓力，防止突發狀況的發生；供熱網對其中的循環水泵吸入側的壓力必須做出一定的規定：氣壓不得低于50KPa。

2.5 熱網循環水泵的選擇

這種選擇主要考慮的是經濟性和適用性。一般情況下，熱網水泵數量的確定需要結合實際的施工項目。不同的項目對于熱網水泵的數量要求不同。在國家相關條例規范中明確規定：多熱源聯網運行過程中循環水泵應采用調速泵。熱力網循環泵與中繼泵吸入側的壓力應該控制在一定的范圍內，防止意外事故發生。

2.6 關于地下直埋管道

地下直埋管道的設計壽命最多不超過25年。為了達到設計的整體要求，集中供熱管網鋪設優先選擇直埋方式，主要是防止管道在使用的過程中發生爆裂，引起重大的安全責任事故。同時，為了有效地控制事故發生的幾率，對于蒸汽管網一般不建議采用直埋的方式。

3 要點要求

3.1 對中繼泵站與熱力站的設計要求

這些要求主要體現在：中繼泵站與熱力站的噪聲系數應該達到一定的設計要求，防止出現一些影響環境的干擾因素，噪聲的控制應該參考國家的行業標準；在裝有設備的機房內，所有的門應該向外開，主要是為了方便后續的檢修工作；對經常需要操作的設備外面應該增加防護欄。

3.2 對蒸汽熱網熱力站的設計要求

這些設計要求主要有：為了保證蒸汽熱力站的正常工作狀態，在設計上必須達到通風、排氣、排水的相關要求；為了減輕設備內部的工作負荷，必須對蒸汽的主管和其他分支結構設置必要的閥門；不同的工作負荷對應的技術參數指標應該存在一定的差異。

3.3 對保溫的設計要求

這些要求主要體現在：不同溫度下的保溫系數具有一定的區別，將所有在使用密度下的導熱系數繪制成一個標準的圖表；最大的密度不超過350kg/m3；硬質較好的產品抗壓強度必須保持在一定的范圍內，半硬質的保溫材料的抗壓強度應該維持在0.2MPa，選擇保溫特性優良的材料，對相關設備生產效率的提高具有積極的影響。

4 結束語

一般城市供熱管網技術的改進主要是從其管徑方面入手：管徑小，投資小，溫度高；管徑大，溫度低，投資高，耗電量大。在實際的工業生產過程中，一般選用前者。在實際的工作過程中，由于工業方面設備的抽氣能力有限，無法達到設計的要求，必須通過相關的技術改進滿足實際的生產需求。

參考文獻

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[2]雷昊.論城市供熱管網優化設計[J].文摘版：工程技術，2015，（29）：279.