如何做好城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

段宇

【摘 要】隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，城市化進(jìn)程加快，集中供熱在城市發(fā)展中發(fā)揮不可替代的作用，集中供熱管網(wǎng)成為城市發(fā)展的基礎(chǔ)性平臺。基于此，城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)勢在必行，強(qiáng)化對城市發(fā)展方向與趨勢的合理性預(yù)測，推動供熱系統(tǒng)科學(xué)化發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文基于行業(yè)發(fā)展實(shí)際，闡述了城市集中供熱管網(wǎng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢，從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，構(gòu)建了集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)措施，以期更好發(fā)揮集中供熱方式的作用，為城市建設(shè)與發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

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

對于城市發(fā)展建設(shè)而言，熱源是基礎(chǔ)性能源，因此，為了實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展，需要強(qiáng)化集中供熱模式的科學(xué)管理與控制。基于此，集中供熱管網(wǎng)建設(shè)不容忽視，將其作為重點(diǎn)工作來抓，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，強(qiáng)化維修與養(yǎng)護(hù)，力求工作的精細(xì)化，以便切實(shí)提升集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化與更新，增強(qiáng)應(yīng)用效能，節(jié)約社會資源，為城市現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

一、基于專業(yè)角度正確認(rèn)識集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)越性

1.強(qiáng)化供熱集中控制與管理，供熱質(zhì)量高，有利于能源的合理節(jié)約

對于城市集中供熱管網(wǎng)，以集中方式為主體，強(qiáng)化質(zhì)量控制的集中進(jìn)行，供熱質(zhì)量更高。立足集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，能夠合理進(jìn)行供熱溫度的設(shè)定與控制，一旦出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，會立即停止供熱行為，有效避免外界溫度產(chǎn)生的不良影響，合理維護(hù)供熱溫度。另外。在集中供熱網(wǎng)的應(yīng)用下，能夠以室外穩(wěn)定為基礎(chǔ)，合理進(jìn)行供熱介質(zhì)溫度與流速的調(diào)整，為供熱參數(shù)的達(dá)標(biāo)創(chuàng)造條件，在滿足供熱需求的前提下，強(qiáng)化能源節(jié)約的實(shí)現(xiàn)。除此之外，在管網(wǎng)中安裝計(jì)量表，強(qiáng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的收集、整理與分析，切實(shí)提升整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控能力。

2.熱利用率顯著提升，污染物排放量大幅降低

對于集中供熱管網(wǎng)，熱源凸顯集中性，同時(shí)，對煙囪高度進(jìn)行了科學(xué)的設(shè)計(jì)，能夠保障燃料的充分燃燒，熱利用率顯著提升，燃煤使用量降低，有效減少污染物的排放。另外，在集中供熱管網(wǎng)中，借助對煙囪的除塵設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)廢氣的高效處理，排放至環(huán)境中的污染物降低。

3.以自動化控制為模式，強(qiáng)化動態(tài)調(diào)節(jié)與監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，維護(hù)管網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性

立足城市集中供熱管網(wǎng)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行主要依托自動化控制模式，結(jié)合室外溫度進(jìn)行供熱系統(tǒng)穩(wěn)定的管理，達(dá)到動態(tài)調(diào)節(jié)的目的，更顯極強(qiáng)的自動化程度。另外，在自動化模式的支持下，人工勞動強(qiáng)度得到緩解與降低，人力投入減少。在城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用下，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性增強(qiáng)，各種設(shè)備運(yùn)行效率得以提升，減少運(yùn)行故障的發(fā)生，在根本上為管網(wǎng)安全高效運(yùn)行提供保障。

4.間歇式供熱手段極大降低對居民生活的干擾

在集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用下，整個(gè)系統(tǒng)能夠結(jié)合自身溫度進(jìn)行合理調(diào)整，整個(gè)工作狀態(tài)以間歇性為主。這種供熱方式有效減少了設(shè)備噪聲，降低對環(huán)境的噪聲污染。另外，很多供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的供熱點(diǎn)位置遠(yuǎn)離居民區(qū)，極大程度降低對環(huán)境與居民的不良影響。

二、明確城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)

1.提升管網(wǎng)參數(shù)的合理性與科學(xué)性

針對城市供熱管網(wǎng)的建設(shè)與優(yōu)化，要重視進(jìn)行詳細(xì)與周密的調(diào)查研究工作，全面考慮當(dāng)前生活熱水以及采暖等方面的數(shù)據(jù)，重點(diǎn)了解工業(yè)建筑與民用建筑所需負(fù)荷量，為熱負(fù)荷與熱指標(biāo)的明確提供更加有力與可靠的信息支持。

2.以聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行為依托，強(qiáng)化集中供熱管網(wǎng)布局的系統(tǒng)性與全局性

為了實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷的準(zhǔn)確界定，需要以城市熱網(wǎng)為背景，重視聯(lián)網(wǎng)效應(yīng)的發(fā)揮，強(qiáng)化聯(lián)網(wǎng)區(qū)域負(fù)荷的針對性調(diào)整。綜合考慮熱源能力，結(jié)合熱網(wǎng)負(fù)荷，滿足整個(gè)區(qū)域熱負(fù)荷需求，更好兼顧調(diào)峰功能與熱負(fù)荷增長的綜合需求。

3.提升集中供熱管網(wǎng)前瞻性與方向性，強(qiáng)化管網(wǎng)建設(shè)的規(guī)范性

結(jié)合城市發(fā)展，需要重視熱力規(guī)劃，同時(shí)，與城市總體規(guī)劃相結(jié)合，強(qiáng)化生活熱負(fù)荷及民用采暖量的科學(xué)規(guī)劃，順應(yīng)城市飛速發(fā)展的新形勢，將前彰顯與方向性作為目標(biāo)，強(qiáng)化負(fù)荷遠(yuǎn)景分布與規(guī)劃，以便提升集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，明確負(fù)荷值與管徑標(biāo)準(zhǔn)。對于大型供熱管網(wǎng)，鑒于規(guī)模巨大，前瞻性與方向性的遵循保證較高的輸出能力，保證與城市建設(shè)的同步性，為城市發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、如何加強(qiáng)城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.做好集中供熱管網(wǎng)建設(shè)前期準(zhǔn)備工作，多角度優(yōu)化與完善管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)

為了切實(shí)提升城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平，要將前期調(diào)查工作落到實(shí)處，保證管網(wǎng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì)具有可行性。具體講，在前期調(diào)查中，要做好施工區(qū)域現(xiàn)場勘查工作，尤其是明確電網(wǎng)路徑以及交通對管網(wǎng)施工的影響力。同時(shí)，要綜合考慮城市規(guī)劃特征，以城市需求為依托。除此之外，集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化布局要重視進(jìn)行科學(xué)的成本分析，保證管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)工作具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)階段，要將蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)，強(qiáng)化管路附件使用數(shù)量的有效減少，目的是降低蒸汽對管路的氣擊與水擊程度。為了減少故障發(fā)生率，在設(shè)計(jì)過程中不再使用套筒補(bǔ)償器以及波紋補(bǔ)償器。

2.結(jié)合城市規(guī)劃，合理確定管網(wǎng)直徑參數(shù)，適應(yīng)未來城市集中供熱需求的變化

對于管網(wǎng)直徑，需要將其控制在合理范圍區(qū)間之內(nèi)，保證大小適宜，以實(shí)際情況為依托，構(gòu)建合理的組合模式。鑒于管網(wǎng)直徑與供暖流量直徑的密切關(guān)系，要在綜合考量熱負(fù)荷值的同時(shí)，對管網(wǎng)直徑進(jìn)行合理選取。具體講，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，要結(jié)合負(fù)載能力，合理留出富余量，目的是維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。除此之外，城市規(guī)劃也不容忽視，目的是更好適應(yīng)城市后期發(fā)展對供熱系統(tǒng)的要求。也就是說，管網(wǎng)設(shè)計(jì)要將城市未來發(fā)展中的供暖需求考慮其中，以便適應(yīng)社會不斷變化的要求，避免重復(fù)建設(shè)造成的經(jīng)濟(jì)損失。基于此，立足管網(wǎng)直徑設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行科學(xué)與全面的計(jì)算，同時(shí)，對管網(wǎng)直徑進(jìn)行合理預(yù)測，分析管網(wǎng)供熱需求增長趨勢，最終形成更加準(zhǔn)確的集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)熱負(fù)載參數(shù)，更好提升管網(wǎng)供熱能力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的最大化目標(biāo)。

3.強(qiáng)化供熱管網(wǎng)管理建設(shè)，實(shí)現(xiàn)布局的高效性與合理性

在城市集中供熱管網(wǎng)管線優(yōu)化設(shè)計(jì)中，要要經(jīng)濟(jì)性、合理性與技術(shù)可靠性為目標(biāo)，促使主干優(yōu)化線路位于熱負(fù)荷的集中區(qū)，追求短直效應(yīng)，以便有效減少前期投入，降低阻力損失。另外，為了降低消耗，要盡量減少閥門、管道附件以及補(bǔ)償器的使用。在管線布局方面，要與交通主線路錯開，以道路一側(cè)位置為基礎(chǔ)，避免對交通造成不良影響。

4.合理進(jìn)行管道長度的縮短，提升管道位置設(shè)置的科學(xué)性，強(qiáng)化管網(wǎng)管道設(shè)計(jì)的優(yōu)化與完善

對于城市集中供熱管網(wǎng)的管道設(shè)計(jì)，主要目標(biāo)是縮短管道長度，強(qiáng)化熱損失與阻力的有效減少。基于此，要合理減少管道閥門的數(shù)量，達(dá)到管道阻力的降低。對于管道位置，要保證位置穩(wěn)固，避免地基沉降產(chǎn)生的不良影響。依托集中供熱，熱源點(diǎn)的數(shù)量會相應(yīng)減少，但是，管道長度呈現(xiàn)上升趨勢，因此，要采取合理手段進(jìn)行管網(wǎng)長度的降低。具體講，管道布設(shè)需要以道路為基準(zhǔn)，保證二者平行，盡量取直。另外，管道布設(shè)要避開軟土地基。除此之外，要將管道閥門集中設(shè)置在負(fù)荷集中區(qū)。

四、結(jié)束語

綜上，立足新時(shí)期的發(fā)展，集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)是主要的供暖模式，但是，在實(shí)際應(yīng)用中，仍存在很多不盡如人意的地方，效益不高，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，同時(shí)，存在一定污染問題。因此，要結(jié)合時(shí)代發(fā)展，重視管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的開展，明確發(fā)展目標(biāo)，構(gòu)建行之有效的應(yīng)對策略，適應(yīng)城市發(fā)展對供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的新要求，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)，降低能源消耗，在根本上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的共同提升，為城市化發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張勁松.淺談城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國高新區(qū)，2017（20）：21.

[2]李世唐.城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2016（26）：123.