穆天龍
(山西省城鄉規劃設計研究院,山西 太原 030001)
區域集中供熱,指的是在某一城市中集中全部的熱源,并且借助蒸汽或者是熱水作為介質,通過供熱的管網來向所有城市或者是某一地區中的用戶來提供生活用熱和生產過程中的用熱,是屬于城市能源建設中的一部分,也屬于城市的基礎設施。
在區域集中供熱的系統中,主要的組成部分分為三部分,第一是熱源,熱源在城市中主要是一些熱電站和區域鍋爐房,其中主要是利用煤油,重油,天然氣等作為燃料來進行供熱。對于區域中的鍋爐房,有的是單獨進行供熱,有的是與城市中的熱電站進行結合,來進行組合供熱。一般工業區域中主要是采取蒸汽鍋爐,而居民區域中是采用熱水鍋爐。在我國的部分區域城市中,已經實現了凝汽式低真空的供熱。第二是管網,一般根據輸送供熱介質的差別來劃分管網,可以分為熱水管網,蒸汽管網。而按照線路中敷設管道樹木的不同來將管網分為了單管,雙管以及多管系統。單管系統,指的是只有一根供水管,直接將熱水輸送到用戶的采暖通風系統之中,借助表面換熱來減少一些熱量,進而方便用戶在生活過程中的用水,同時在此過程中不需要進行返回熱源,因而又屬于開式,主要適用于對熱水需要較大的地區。再者,熱水雙管系統,指的是有供水管和回水管組合而成,在城市中普遍使用的一種系統,其中含有兩種系統,閉式系統和開式系統閉式系統是熱水由供水管輸送到用戶中,并在表面換熱之后按照回水管道來返回熱源之中。
在城市中選擇區域集中供熱的方式,可以提高對能源的利用效率,進一步的減少對資源的浪費,傳統的供熱機的發電熱的效率是小于40%,而供熱機組中的供熱效率可以達到85%左右。再者,采用區域集中供熱的方式,進而能夠安裝煙囪和延期的回收凈化裝置,進而減少對大氣污染的力度,進而減少對燃料的利用。第三,采取區域集中供熱的方式,可以減少城市中鍋爐房等數量,進而減少相關人員,進而減少了對燃料的采購和使用,進而消除一些灰塵等,進一步的提高環境的質量。
在對區域集中供熱的設計過程中,其中要注意的就是水壓圖的設計,如果在設計的過程,沒有全面綜合的考慮水壓圖的設計,就會導致區域集中供熱運行的失敗,進而導致區域集中供熱不能穩定的運行或者是導致準確的確定供熱系統總各個管段中的水壓降值。在設計的過程重視水壓圖,也就是可以準確的了解到供熱管道中各個節點上的壓力情況,進而根據各個節點上的壓力情況來制定對應的解決措施。在設計區域集中供熱的過程中,可能某個區域中的用戶量增加,有些地區的地勢高低等問題,將會對水壓圖的設計產出諸多的影響。因而,在設計水壓圖的過程中,要綜合的考慮多種因素,收集各項數據信息,進而根據收集到的信息來設計出適合的水壓圖,并且根據設計出的水壓圖來對區域集中供熱進行實際的設計,進一步得減少了不必要的麻煩,因而在進行區域集中供熱的過程中,要注重對水壓圖的設計與研究。
在進行區域集中供熱的過程中,也要重視對定壓方式的選擇,一般常見的定壓方式分為了膨脹水箱定壓,定壓罐定壓,補給水泵定壓等多種方式,如果選擇膨脹水箱定壓,將會導致區域集中供熱系統出現問題。準確的來說,區域集中供熱系統的要求是壓力較大,流量較多的系統,因而定壓裝置就會受到多方面的影響。對于補給水泵定壓來說,只要在適合的情況下,準確的設計就可以適合區域集中供熱中對于定壓裝置的要求。在區域集中供熱系統中國,使用的是變頻調速補給水泵定壓的方式,可以最大化的節約用電量,主要的工作原理是按照變化的頻率來自動化的補給水泵的速度,進而借助計算機來實現對供熱系統的調控。該種方式正在我國中得到了初步的應用,發展的空間加大。
在對區域集中供熱系統的設計過程中,也要注意對供熱外網的管理與選擇。其中,常見的供熱管網可以分為枝狀管網和環狀的管網,枝狀的管網結構較為簡單,成本低,已經在多數的區域供熱中所應用。但是該種管網方式也存在弊端,對于水力平衡的調節難度較大,在距離熱源較近的區域用戶中對于水源的利用數量較大,超過了標準的數值,因而使得用戶中冷熱不均勻的現象發生。而環狀的管網則是適用于多個熱源的管網,當前我國中區域集中供熱的方式中,兩個熱源的較少。在當前的區域集中供熱方式,常見的是根據室內熱水采暖的同程式來進行管網,在該管網中,對于壓力,水流量等的分配較為平衡,而且各個用戶之間不會出現影響,即使發生了故障,也不會影響周邊的用戶。
總的來說,在對區域集中供熱的設計過程中,需要注意的問題較多,而且區域集中供熱涉及到的范圍較為廣泛,因而就需要重視對區域集中供熱的設計與分析。其中,要注意對水壓圖的設計,定壓方式的選擇以及對供熱外網中同程管網應用的選擇,其中要根據具體的用戶情況以及周邊地勢的情況來設計出最佳的區域集中供熱的系統,進而促進區域集中供熱系統的長期發展。