城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計策略研究

史慶祥（中交煤氣熱力研究設(shè)計院有限公司，沈陽鐵西110026）

0 引言

近年來，隨著我國的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及城市的建設(shè)的不斷加快，我國的供暖網(wǎng)也在不斷的推進(jìn)。這對于人們的生活質(zhì)量的提升有很大的幫助。通過對城市供熱網(wǎng)進(jìn)行一系列的優(yōu)化，可以更好的減少資源的浪費(fèi)，節(jié)約建設(shè)的成本。除此之外，對于供熱管網(wǎng)的優(yōu)化還可以更好的便于管理和維修，良好的結(jié)構(gòu)的布置可以更好的方便后期維修，減少維修出現(xiàn)供暖延誤，影響人們的生活。在本文中主要探索的是距離對供熱管網(wǎng)的影響，因為這是最為直觀的影響，所以，解決距離的影響可以更加有效的減少優(yōu)化設(shè)計所出現(xiàn)的難題。

1 城市建設(shè)供熱管網(wǎng)的概述

隨著現(xiàn)在社會技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也在不斷的提高。我國的高層建筑也在不斷的建設(shè)。所以，為了可以更好的提升人們的生活水平，我國對于城市的供熱管網(wǎng)也在不斷的設(shè)計建設(shè)和完善。

城市的供暖主要是通過蒸汽或高溫?zé)崴畞頌樽籼峁崃浚屖覂?nèi)的溫度可以更好的維持在一個穩(wěn)定的值，為人們提供更加舒適的住處[1]。城市供熱管網(wǎng)的建設(shè)是為了可以讓城市的住戶們在冬天的時候擁有一個較為溫暖的環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量。

在傳統(tǒng)的供暖的建設(shè)中，由于建設(shè)規(guī)模較大，需要供暖的面積較多，對于工程的價格要求過高，并且，如果城市的供暖較為分散，會產(chǎn)生較多的粉塵，對環(huán)境有一定的影響。除此之外，還存在著因為供熱面積大，造成供暖效率低下，能源浪費(fèi)大等問題。并且，由于城市化的進(jìn)程不斷加快，我國城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大，供暖面臨著不斷增加和距離的問題，為了可以更好的解決供暖所產(chǎn)生的問題，本文主要是針對城市的供熱管網(wǎng)的建設(shè)和優(yōu)化進(jìn)行研究和探討。

2 城市集中建設(shè)供暖的優(yōu)勢

2.1 提高供暖的質(zhì)量，為居民更好的服務(wù)

對于城市進(jìn)行供暖網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)和控制是為了可以更好的通過統(tǒng)一的中心來進(jìn)行供暖系統(tǒng)的控制，有效的保證居民的供暖可以得到準(zhǔn)確的提供。并且，供暖網(wǎng)的建設(shè)還可以通過系統(tǒng)來進(jìn)行供暖的控制，在達(dá)到合適的溫度之后，系統(tǒng)會自動的停止供暖的控制，更好的調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。這樣可以更好的保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，減少對人們的生活的影響。并且，由于供熱管網(wǎng)的集中，熱源廠占地面積過大，所以建設(shè)的地方都會選擇在較為空曠的地方，對于人們的生活影響也較小，保證了人們正常的生活和休息。

2.2 集中建設(shè)更好的保護(hù)環(huán)境

建設(shè)供熱管網(wǎng)需要有地方進(jìn)行散熱和排放，集中的進(jìn)行建設(shè)可以更好的保證對需要排放的氣體等物質(zhì)的處理，集中進(jìn)行處理可以更好的避免胡亂排放對環(huán)境造成的污染。并且，集中供熱管網(wǎng)有著良好的集中性，設(shè)計的煙囪有著不同的高度，可以有效減少環(huán)境污染。

2.3 實現(xiàn)集中建設(shè)的自動化

在當(dāng)前，城市中的供暖系統(tǒng)主要是采取自動化控制的系統(tǒng)[2]，這樣的系統(tǒng)可以更好的減少工作人員的工作強(qiáng)度。將系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計和控制建設(shè)可以更好的通過對周圍環(huán)境的溫度的監(jiān)測[3]，合理的調(diào)整室內(nèi)的溫度，避免出現(xiàn)溫度過高或者溫度過低等情況。

自動化的系統(tǒng)再出現(xiàn)問題時會及時的停止運(yùn)行，避免出現(xiàn)不可控的事件的發(fā)生，也適應(yīng)了現(xiàn)代化的發(fā)展。

3 如何進(jìn)行城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計

3.1 在供水管和回水管中間增設(shè)中繼泵

由于現(xiàn)在需要供暖的范圍逐漸擴(kuò)大，供熱的控制區(qū)域需要建設(shè)到地域?qū)掗煹牡胤剑@也就導(dǎo)致了控制區(qū)域距離城市較遠(yuǎn)，在熱水不斷輸送的過程中管道的各個部分的壓力是不一樣的，如果壓力過大，很容易導(dǎo)師管道破裂，影響供暖。管道的不同部分的壓力都是不一樣的。為了可以更好的解決壓力的問題，在供水管和回水管之中建設(shè)中繼泵，可以有效的改善壓力，避免出現(xiàn)壓力過大，造成管道破裂等事件。對于中繼泵的建設(shè)有三種情形：在送水管上建設(shè)，在回水管上建設(shè)，在送水管和回水管上都建設(shè)，在比較合適研究后可以發(fā)現(xiàn)，在送水管和回水管上都建設(shè)中繼泵可以有效的降低管網(wǎng)的壓力水平，但是和其余兩種情況相比，其壓力水平高于在回水管上建設(shè)中繼泵，還需要耐高溫的材料進(jìn)行泵的建設(shè)，這樣不僅消耗大量成本，功率也較大，效率還較低。所以，對于中繼泵的建設(shè)的選擇，更加適合建設(shè)在回水管的部分，因為送水管的水溫較高，需要中繼泵的耐高溫的條件也較為嚴(yán)格，這樣的材料較為昂貴和稀少，所以，在回水管上建設(shè)中繼泵可以降低紅機(jī)泵對耐高溫的要求，也可以保證水泵有一個良好的工作環(huán)境。

3.2 中繼泵的位置的選擇

中繼泵建設(shè)在回水管上更有效率，但是在回水管上的哪個位置建設(shè)也是十分重要的[4]。不同的位置，對于泵的工作的功率也是不一樣的。為了選擇總功率較少的地方，可以對其進(jìn)行一定的計算。

對于中繼泵的設(shè)置需要考慮到功率的大小的問題，并且最適合的距離為流量等于或者接近于管網(wǎng)總循環(huán)流量與末端熱力站流量之和的一般的回水管處，這樣的位置時總功率較小的地方。

3.3 對于管道的直徑的選擇

對于管道的建設(shè)，不僅要建設(shè)中繼泵，還要考慮到管道直徑的選擇。由于城市的供暖網(wǎng)的建設(shè)有一定的集中性，在建設(shè)時需要保證不對人們的日常生活造成影響，這就需要讓管道在有限的空間內(nèi)進(jìn)行更為合理的排列，以保證為更多戶人家供暖，節(jié)省面積。所以，在管網(wǎng)的設(shè)計過程中，根據(jù)管網(wǎng)以及相關(guān)直徑的流量來進(jìn)行設(shè)計，保證在有限的空間內(nèi)讓管道更為合理的排列，更有效的為各戶人家進(jìn)行供暖。除此之外，對于管道進(jìn)行只經(jīng)的最優(yōu)化的選擇還可以保證經(jīng)濟(jì)的節(jié)約，減少投資利用，提升管道網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和適用性，保證利益最大化。

3.4 優(yōu)化供熱管網(wǎng)的運(yùn)行

在我國的許多供熱管網(wǎng)的運(yùn)行過程中，通常存在著大量資源浪費(fèi)的情況，這對于管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性有著很大的影響。所以，為了可以更好的對供熱管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，對于供熱管網(wǎng)的優(yōu)化可以更好的保證供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力滿足相關(guān)的需求。

3.5 對于城市的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化

對于城市的發(fā)展和相關(guān)的供暖工作需要有一定的全局性的思想。所以，將城市的供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)和城市的整體建設(shè)相結(jié)合，可以更好的幫助城市的供熱網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計。對于其優(yōu)化最重要的就是要對其蒸汽系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化以及排列布置也要有一定的優(yōu)化，避免在后期的維修過程中出現(xiàn)維修困難等問題。

4 結(jié)語

綜上所述，在對城市的供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計過程中，需要解決的問題不僅僅是城市化的逐漸擴(kuò)大，還需要考慮到系統(tǒng)的建設(shè)需要較為寬廣的地區(qū)，這樣的地區(qū)距離城市較遠(yuǎn)，需要用管道進(jìn)行連接，但是由于壓力的問題，對于管道的鋪設(shè)也有一定的影響，如果壓力過大很容易導(dǎo)致管道破裂。所以為了可以更好的進(jìn)行管道的建設(shè)，在其中建設(shè)中繼泵，可以更好的調(diào)節(jié)壓力的問題，延長管道的使用壽命。除此之外，對于管道直徑的選擇和運(yùn)行都需要進(jìn)行仔細(xì)的考量。對于這些問題的仔細(xì)研究，可以更好的提升優(yōu)化的設(shè)計的質(zhì)量，為人們的生活質(zhì)量提升而努力，也可以最大化的提升經(jīng)濟(jì)效率。