集中供暖調(diào)節(jié)分析系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

馮國會 韓旸祎

摘 要：集中供暖已經(jīng)成為當(dāng)前城市供暖的主要形式，其供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和每一位居民的生活息息相關(guān)。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入人心，管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行也應(yīng)當(dāng)逐漸向著綠色發(fā)展、節(jié)能降耗的方向邁進(jìn)。通過對城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以大大地節(jié)省自然資源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的功效，但是在這樣的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，必須綜合考慮管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益以及安全效益，提高其可行性。隨著人們供暖需求的不斷增加，進(jìn)一步要求設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新和改革管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步推動城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的向前發(fā)展。

關(guān)鍵詞：集中供暖；調(diào)節(jié)；分析

1 城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)勢分析

1.1 提升供熱質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗

從城市供熱管網(wǎng)的運(yùn)行模式來看，其主要是采用集中供熱的方式進(jìn)行的，在這樣的模式下，熱網(wǎng)的控制系統(tǒng)可以根據(jù)室外的溫度變化合理地調(diào)整供熱介質(zhì)的溫度以及流速，從而確保其溫度合乎標(biāo)準(zhǔn)。這樣的運(yùn)行模式不但能夠準(zhǔn)確地掌握用戶的采熱需求，而且還能實(shí)現(xiàn)資源的有效配置，對于熱網(wǎng)的運(yùn)行也起到了良好的經(jīng)濟(jì)性效果。當(dāng)然，熱網(wǎng)系統(tǒng)還能根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置計(jì)量表，可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)而又準(zhǔn)確的監(jiān)控，提高了對熱網(wǎng)運(yùn)行的控制能力。

1.2 降低污染

集中供暖有著非常好的環(huán)保作用，其熱源相對比較集中，運(yùn)行也較為科學(xué)，其鍋爐的利用率比較高，余熱的利用效果明顯，有著非常好的環(huán)保作用。集中供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)鍋爐容量要比小鍋爐房的鍋爐大很多，這樣有助于資源的充分利用，在新的科學(xué)技術(shù)的背景下，一些余渣、余煙的利用也逐漸被利用，不但能夠很大程度地減少污染物的排放量，而且還節(jié)約了大量的能源。

1.3 智能化、自動化性能較強(qiáng)

隨著人工智能的逐漸普及，城市供熱管網(wǎng)的自動化程度也越來越高。在集中供暖的整個(gè)過程中，自動化的設(shè)備可以根據(jù)室外溫度的變化對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)的調(diào)節(jié)，這樣不但能夠及時(shí)節(jié)省資源，還大大減輕了工作人員的工作強(qiáng)度。同時(shí)，自動化、智能化的設(shè)備還被運(yùn)用到了管網(wǎng)的監(jiān)控設(shè)施中，它們可以對設(shè)備進(jìn)行全天候的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，可以將發(fā)生故障的準(zhǔn)確位置以及故障類型迅速地反饋給工作人員，縮減了故障檢修的時(shí)間。

2 供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

2.1 對管線的布局進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)

工作人員應(yīng)當(dāng)保證管線布局工作具有高度的可行性，這也是城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性所在。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)深入考察和勘測施工區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)與環(huán)境特點(diǎn)，根據(jù)情況進(jìn)行管線的布局規(guī)劃工作。在此項(xiàng)工作中，設(shè)計(jì)人員還需將管網(wǎng)布局的影響考慮在內(nèi)，例如，要深入分析和假設(shè)管網(wǎng)布局對周圍施工區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施的不良影響，是否對周圍的交通布局、電力網(wǎng)路產(chǎn)生影響。此外，同時(shí)也要將管線布局的經(jīng)濟(jì)性考慮在內(nèi)。可行性的分析固然重要，但是經(jīng)濟(jì)性分析也具有相當(dāng)重要的地位，設(shè)計(jì)人員要在保證管線布局的可行性基礎(chǔ)上近最大可能地做到節(jié)約成本。

2.2 管網(wǎng)的管線布局設(shè)計(jì)

隨著社會各界對集中供暖工作的重視，其經(jīng)濟(jì)投入的力度也就越來越大。因此，對于供熱管網(wǎng)的管線設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)秉承著經(jīng)濟(jì)性優(yōu)先的原則，堅(jiān)持技術(shù)可靠性、先進(jìn)性的要求，對于管線的布局進(jìn)行科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)。從細(xì)節(jié)上來說，主干線的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)走熱負(fù)荷集中的區(qū)域，盡量縮短線路的長度，避免阻力過大的現(xiàn)象。同時(shí)，對于管道上的閥門設(shè)計(jì)，也應(yīng)當(dāng)遵守經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性的原則。與此同時(shí)，布局設(shè)計(jì)前的地質(zhì)勘測工作一定要細(xì)致和完善，盡量避免在土質(zhì)松軟、穩(wěn)定性較差的地域施工，還需盡量地避開交通干線以及電力網(wǎng)線，在這些條件滿足的基礎(chǔ)上，還應(yīng)盡量滿證線路設(shè)計(jì)的美觀性，方便以后工作人員的維修和檢測工作。

2.3 選擇雙管采暖系統(tǒng)

現(xiàn)階段，我國仍有部分城市小區(qū)內(nèi)采用單管順序式管網(wǎng)，由于其供熱半徑較大，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，調(diào)節(jié)和控制困難。而采用雙管采暖系統(tǒng)，可大大降低管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制難度，而其擁有必備的調(diào)節(jié)功能。該系統(tǒng)內(nèi)配備有熱量計(jì)、流量控制閥或壓差控制閥，可采用熱量計(jì)—流量控制閥或熱量計(jì)—壓差控制閥兩種模式對管路系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，效果較單管順序式管網(wǎng)得到大幅度提升。大量實(shí)踐證明，在集中供暖中采用雙管采暖系統(tǒng)，可有效消除或降低剩余壓頭。然而，對于已有集中供暖供熱管網(wǎng)系統(tǒng)來說，其本身如不具備調(diào)節(jié)功能，進(jìn)行管網(wǎng)改造需花費(fèi)大量的時(shí)間和費(fèi)用。

2.4 選擇“大流量、小溫差”的運(yùn)行模式

“大流量、小溫差”的運(yùn)行模式主要是針對集中供熱管網(wǎng)中出現(xiàn)的個(gè)別用戶過熱或過冷的問題，其對溫度過低的用戶調(diào)節(jié)效果較好。所謂“大流量”就是增加供熱管網(wǎng)的流量，增加循環(huán)速度，使用戶得到更多的熱量，因此對溫度過低的用戶效果明顯，而對于溫度過高的用戶效果不佳。另外，循環(huán)速度加快將會浪費(fèi)更多的能源。因此，這種模式不能得到大范圍的推廣，只在特殊情形下被采用。

2.5 增加系統(tǒng)自用壓頭的數(shù)量

集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)水力失調(diào)的一個(gè)主要原因就是系統(tǒng)循環(huán)能力不足，而這與循環(huán)水泵之間的流量與揚(yáng)程不相匹配直接相關(guān)。結(jié)合供熱管網(wǎng)實(shí)際的供熱循環(huán)問題進(jìn)行分析，應(yīng)采用大功率、大揚(yáng)程循環(huán)水泵來解決管網(wǎng)循環(huán)慢的問題。同時(shí)，采用大功率、大揚(yáng)程循環(huán)水泵也可以對整個(gè)集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，增大循環(huán)流量，提高循環(huán)效果，有效解決水力失調(diào)問題。在增加集中供暖供熱管網(wǎng)系統(tǒng)自用壓頭數(shù)量前，應(yīng)全面調(diào)查管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題及其準(zhǔn)確部位。應(yīng)該從用戶的需要出發(fā)，綜合考慮系統(tǒng)內(nèi)部阻力和熱量平衡的影響，合理選擇水泵的數(shù)量、功率和揚(yáng)程，以達(dá)到預(yù)期的供熱效果。對于過冷用戶，應(yīng)適當(dāng)增加自用壓頭，提高局部管網(wǎng)的供熱效率，提高用戶的供熱溫度，進(jìn)而解決水力失調(diào)問題。同時(shí)，也應(yīng)該控制不合理的加壓水泵，合理調(diào)整附加壓頭的數(shù)量和位置，力求使整個(gè)集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力達(dá)到平衡，防止出現(xiàn)水力失調(diào)的情況。

3 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長，城市化的進(jìn)程也越來越快，各行各業(yè)對節(jié)能降耗工作也越來越重視。近年來，我國逐步實(shí)現(xiàn)了集中供暖，城市的供暖管網(wǎng)的建設(shè)和設(shè)計(jì)工作越來越多，在這些工程中，通過對城市的供熱管網(wǎng)進(jìn)行有針對性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以很大程度地降低成本，節(jié)約能源，還能有效地提升供熱效率，為人們帶來優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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