城市集中供热管网系统优化

摘要:随着人们生活水平的提高，城市集中供暖得到迅速发展，尤其是北方人们对供暖问题越来越关注。城市集中供暖管网工程就显得相当重要，本文通过对城市集中供暖管网系统进行优化，从而促进供暖工程的发展。

关键词:城市集中供热；管网系统；优化设计；布局

中图分类号：S611文献标识码： A

随着社会经济水平不断发展，现在各大城市均采用集中供热为居民供暖，很好的解决居民采暖的问题，但城市集中供热各个方面仍存在很多问题，主要问题时以下几个方面：（1）现直埋热水有供热管道（其中包括一级网，二级网）大部分采用有补偿敷设，其中补偿器为集中供热安全问题产生大的隐患。（2）各个热电厂和热源厂没有明显分区：现有供热区域相互重叠，这不仅仅是对供热管网投资上的浪费，而且极大造成管网散热损失。例如：沈阳的国电沈阳热电厂与张士热电厂就存在这个问题，张士热电厂供热区域已伸展到国电沈阳热电厂厂区附近。（3）各大热电厂或热源厂供热没有相互的联系：现在是各热电厂和热源厂各成系统，各个热源之间没有必然的联系，一旦热源、热网发生故障，将导致大面积停止供热，热网安全性差。（4）现有热源中小锅炉太多：由于小型锅炉房热效率低、能耗高污、染物严重排放很难达到国家要求排放标准。

一、我国城市集中供暖管网的特点和现状分析

（一）特点

我国城市集中供热是在20世纪50年代开始的，随着这些年来的发展，人们的居住环境普遍得到很大提高，我国供热技术与规模都得到很大发展，我国对于供热技术也是大力推广，因此集中供热得到快速发展，至2000年，我国供热普及率达到了15%，北方地区则达到了30%以上。最常见的集中供热管网是采用树状管网，此系统设计的最大特点是没有回路和圈。

（二）现状

随着国民经济的快速发展，节能环保，节能减排日益受到重视。随着我国一系列节能减排政策的提出，又给城市集中供热系统提出了更高的要求和新的发展方向，无论在规模和加热技术上，都做出了明确的要求。近年来，随着改革开放的深入，国民经济的发展和人们生活生活水平的提高，人们越来越关注于生活环境。由此我国集中供热业务得到了迅速发展。国内很多大城市每年要改造和建设大量的住宅区来满足日益增长的人口住房需求，城市建设水平和生活水平改善和提高。为了相应国家号召都采用集中供暖的供热模式。随着城市的不断发展，出现了许多新的供热管网，然而，这些新的供热管网，在管道铺设施工期间，出现了很多管道延伸的单枝。有些供热管道建设单位为了满足新的用户供热需求，采取不合理的管道。供热管网的合理布局是城市建设和发展的前提，这样的设计和施工严重影响了城市地下管道的布局和分布。因此，必须进行合理的管道优化设计。中国的城市集中供热管网的特点是广泛分布，大量分支。在当一户发生问题时，就会造成大面积的停止运行。

二、集中供热管网运行的优化设计

（一）将分时供热与连续供热结合起来

分时供热是指在供热期间，根据室内外的气温变化，将一天分成三到四个不同时段，进行阶段性的供热；而连续供热则是在供暖期内一同样的温度进行持续的供热，直至供热期结束。我国很多地区采取连续供热方式，但是比起24小时连续供热，在供热效果相同，提供室温相同的情况下，分时供热的耗煤量要高出20%左右。从另一个方面看，连续供热的室温较为平稳，长时间连续燃烧也很适于炉膛内燃料的充分燃烧，可以有效避免由于燃烧产生的烟尘污染。但是若是房屋有明确的使用间隔时间，或是对温度的高低有不同的需求，则分时供热较为适宜。因此，既保证供热效果，节能效果又较好的方案是平时采用较低温度的连续供热，而在对供热温度要求较高的时候采用分时供热，以达到节能目的。

（二）设置供热管道保温

为了将供热管道带来的热损失以及人员烫伤情况减少。施工人员应在管道施工时采取必要的保温措施。所谓供热管道保温措施是为了减少供热管道及其附件、设备等向周围环境散失热量而采取的措施。保温的主要作用是减少供热介质在输送过程中的热量损失。节约燃料。保证供热质量。避免烫伤运行检修人员，保温材料应具有热导率小。吸水性低、机械强度较高，在使用温度范围内不变形、不变质、可燃性小、不腐蚀金属。易于施工成型和成本低廉等特点。施工人员需在管网的合适部位设置关断阀门。这样便能减小安全事故发生时的影响范围。从而使得管网可以尽快回复正常运转。敷设管道期间要选择合适的坡度。在设置低点和高点时还需安装相应的放水以及排气阀门。以便管道里的水和空气得以顺利排放出去。为了确保施工的便利和操作的安全。管网的敷设应该和其它的管线或者构造物保持适当的距离’一些需要时常进行维护与操作的管道附近位置。还要设置相应的检查井以及操作平台。为了延长管子使用寿命。管子要采取防腐措施。外防腐一般是在管子外刷防腐漆。直面敷设时还要采取一定的化学保护措施，在内部防腐期间一定要确保输送的供热介质里面不具有腐蚀性。

（三）对于热源的开发，寻求技术支持

我们国家有着丰富的地热资源，开发时要注意根据每个城市不同的资源结构特点来开发热源，例如冰岛的地热源比较丰富，所以就针对地热建立一个相应的城市供热系统，在我国针对地热资源的开发利用也取得了不错的进展，在江西、广东以及辽宁等地区，已经建成了一批利用地热来进行试验的供热站。但是在试验中还存在着很多亟待解决的问题，例如应该怎样才可有效的收和储存丰富的地热资源，并且把它转变为我们需要的热能。另外也可以正确的使用工业生产过程所产生的余热资源，在化工、冶金以及建材等工业领域都存在着非常丰富的余热资源，把这些余热资源正确有效的利用起来，将会对我们的城市集中供热系统产生重大的影响。此外，要重视技术革新在城市集中供热系统中的运用，认真的分析自己的供热设备和技术上所存在的不足的地方，积极的学习和引进关于节能减排的新技术和新方法，同时应当选派供热工作的相关技术人员去国外先进的地方进行培训，以加强在城市供热系统里边，技术人员的理论基础和专业水平。并且在供热企业内部也要定期对相关技术工作人员进行培训和考核，以加强供热工作人员的工作能力。

（四）将汽暖供热改为水暖供热

比起水暖供热，汽暖供热的效率较低，热量损失也比较大，因此，将汽暖供热改造为水暖供热，对于供热管网节能有重大意义。在进行改造时，应注意以下几点：①由于设计的不同，在进行改造时，管道坡度会有一定程度的调节；②汽暖管道要保持严格的密闭性，绝对不可漏气放气，但在改造为水暖管道时，则应设立放气阀，将管道中的气排放出来，以保证管道中水的顺畅循环；③水暖管道需要增设加压泵，以保证高层用户的供热质量；④在改造完成后，应对水暖供热管网进行试水，以保证管道设备的安全性；⑤应将暖气片更换为适合水暖供热的类型。

结束语

城市集中供暖系统对国民经济发展起到了主导作用，与人们的生活密切相关。由于目前的能源和环境问题越来越重视。节约能源，环境保护，已经成为国家的基本政策。目前，城市供热的要求不仅在于规模上不断扩大，供暖系统的合理性，经济性逐渐受到人们的关注。特别是对可靠性和成熟率较高的供热系统要求其能对能源进行有效的利用。暖气加热模式逐渐被许多城市所接受，节能环保、节能减排等一系列国家政策已经深入人心，大力发展具有资源节约环境友好的城市集中供热的管网系统优化，着力提高城市集中供热管网的供热效率，对于推进我国经济发展模式的改变具有重要意义。

参考文献：

[1]尹娟.城市集中供热管网优化[D].河北工业大学,2005.

[2]黄以明.集中供热管网优化设计[D].西安理工大学,2007.

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