丁蕾

（秦皇島魯爾節(jié)能科技有限公司，河北 秦皇島 066000）

城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計

丁蕾

（秦皇島魯爾節(jié)能科技有限公司，河北 秦皇島 066000）

分析了城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)勢和特點，提出了優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的管徑，優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的管線，優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的管道及運行、系統(tǒng)等路徑和方法，對科學化城市集中供熱管網(wǎng)網(wǎng)絡，構建科學、高效城市集中供熱管網(wǎng)進行了思考。

城市集中供熱管網(wǎng)；系統(tǒng)；優(yōu)化

在城市化發(fā)展程度和速度逐步加快的今天，城市集中供熱管網(wǎng)建設成為確保城市化目標實現(xiàn)的基礎性平臺和網(wǎng)絡。在城市集中供熱管網(wǎng)建設中要立足現(xiàn)有網(wǎng)絡，同時要對城市化發(fā)展的趨勢和趨向有科學的預判，實施建設和優(yōu)化相結合的策略，踐行科學發(fā)展和系統(tǒng)發(fā)展的觀念。

1 城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)勢和特點

城市集中供熱管網(wǎng)是滿足城市生產(chǎn)生活熱能和熱量供應的基礎，在城市建設逐步加快的今天，集中供熱管網(wǎng)的發(fā)展呈現(xiàn)出如下的優(yōu)勢和特點。

1.1 城市集中供熱管網(wǎng)環(huán)保效果好

城市采用集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)可以節(jié)約能源，而且供暖設備噪音較低，同時與城市居民區(qū)距離較遠，不會對周圍環(huán)境帶來干擾，有高效率的特點，能夠有效滿足城市環(huán)保發(fā)展的要求。集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)具有較好的集中性，煙囪在設計上采用不同的高度，有效降低了環(huán)境污染。利用集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，鍋爐容量較大，發(fā)電效率較高，有效實現(xiàn)了能源的節(jié)約。

1.2 城市集中供熱管網(wǎng)自動化的運行

集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化控制，可以根據(jù)室外溫度自動進行動態(tài)調(diào)整，確保供暖的質(zhì)量，而且有效降低了工人的勞動強度。同時，利用中央加熱設備，其質(zhì)量普遍較高，所以在運行上具有較好的可靠性，系統(tǒng)故障率較低。

2 優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)設計的基本路徑

在城市集中供熱管網(wǎng)的建設過程中要立足于設計，要將先進的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)和城市化發(fā)展列為前提和目標，這是設計城市集中供熱管網(wǎng)的根本出發(fā)點。在城市集中供熱管網(wǎng)建設和設計中必須強調(diào)如下策略和路徑。

2.1 優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的管徑

管徑是整個城市集中供熱管網(wǎng)建設與設計的關鍵，在城市集中供熱管網(wǎng)設計和優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的過程中必須突出管徑的量級控制。在設計和布置城市集中供熱管網(wǎng)時要突出管徑的離散性，通過城市集中供熱管網(wǎng)的特點認知和管網(wǎng)實際功能采取區(qū)塊和組合相結合的方式進行管徑優(yōu)化。在優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的設計應該采取上限選擇原則，使城市集中供熱管網(wǎng)處于科學和合理的范圍，結合城市集中供熱管網(wǎng)的實際需要與城市發(fā)展規(guī)律，依據(jù)流量和需要實施管徑的預測和計算。在計算城市集中供熱管網(wǎng)管徑的過程中要參考熱負載的參數(shù)，進行負載能力和供熱容量計算，要根據(jù)發(fā)展趨勢預留出城市集中供熱管網(wǎng)的管徑冗余度，在經(jīng)濟性和發(fā)展上取得平衡，避免城市集中供熱管網(wǎng)設計和優(yōu)化過程中在管徑環(huán)節(jié)產(chǎn)生重復投資和瓶頸效應，提高優(yōu)化與設計城市集中供熱管網(wǎng)的科學性和合理性。管徑的設計與優(yōu)化要突出效率性，實現(xiàn)城市集中供熱管網(wǎng)的集中化和規(guī)模化目標，將城市供暖需求作為城市集中供熱管網(wǎng)的設計前提，將城市集中供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)與體系優(yōu)勢全面而完整地發(fā)揮出來，實現(xiàn)城市集中供熱管網(wǎng)的綜合效益和長期發(fā)展的總平衡與總協(xié)調(diào)。

2.2 優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的管線

針對城市集中供熱管網(wǎng)存在的管線復雜和迂回供熱而導致的經(jīng)濟性不高和可靠性不強的實際問題，要在設計和建設城市集中供熱管網(wǎng)的過程中系統(tǒng)性和針對性地優(yōu)化管線。要將成熟技術和科學設計思想融入到城市集中供熱管網(wǎng)的管線建設過程中，建立管線集中區(qū)域，降低管線供熱半徑，控制城市集中供熱管網(wǎng)管線的建設成本，降低城市集中供熱管網(wǎng)的阻力，實現(xiàn)城市集中供熱管網(wǎng)的熱負荷平衡。在實際優(yōu)化管線的細節(jié)工作中應該力爭控制閥門數(shù)量，科學布置管線附件，減少城市集中供熱管網(wǎng)的浪費和能耗。為了確保管線的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟性，應該優(yōu)化管線的位置，預防土質(zhì)不良、地質(zhì)災害對城市集中供熱管網(wǎng)的破壞。同時，在管線優(yōu)化的過程中要考慮到生活、生產(chǎn)、交通的人為因素對城市集中供熱管網(wǎng)的影響，提高管線的美觀和安全，優(yōu)化管線與道路、管線與建筑的關系，提升管線的合理性，降低城市集中供熱管網(wǎng)施工、維修和養(yǎng)護的難度。

2.3 優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的管道

要降低城市集中供熱管道的長度，預防管道過長帶來的熱降低和系統(tǒng)阻力的增加。要在管道優(yōu)化的過程中，突出閥門的布局合理原則，將熱傳遞和熱交換的效率提高，避免熱負荷集中區(qū)域管道熱能的損耗，在數(shù)量和結構上控制管網(wǎng)的熱工效果。在管道優(yōu)化操作中要規(guī)避弱土地段、生產(chǎn)生活對管道的破壞和影響，優(yōu)化管道的分布形式和穿行方式，有效維護城市集中供熱管網(wǎng)的穩(wěn)定性。

2.4 優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的運行

城市集中供熱管網(wǎng)在運行和負載過程中存在實際消耗和浪費問題，為了避免和控制這些問題，必須將運行作為城市集中供熱管網(wǎng)的設計前提。要將近些年熱工科學和現(xiàn)代控制技術的新手段引入到城市集中供熱管網(wǎng)運行過程中，調(diào)整城市集中供熱管網(wǎng)運行的精細化、差異化和精準性，構建城市集中供熱管網(wǎng)運行的新體系和新規(guī)范。要針對城市集中供熱管網(wǎng)熱效率低下和水力問題進行運行優(yōu)化，重新設計和優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的運行，確保城市集中供熱管網(wǎng)得到方案上和運行上的改進，建立起最優(yōu)化和最經(jīng)濟的城市集中供熱管網(wǎng)運行策略，不斷優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)正常基礎上的運行，實現(xiàn)運行過程中城市集中供熱管網(wǎng)的總體平衡，控制城市集中供熱管網(wǎng)的負荷水平，促進城市集中供熱管網(wǎng)在正常運行的同時實現(xiàn)高效率和高安全。

2.5 優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)

當前，城市發(fā)展和供暖工作要有全局性和系統(tǒng)性的思想，特別在城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化和改造中要將系統(tǒng)運行作為前提，取得供暖、社會、經(jīng)濟與生活的平衡，將系統(tǒng)的思想和優(yōu)化理念引入城市集中供熱管網(wǎng)建設中，融合節(jié)能技術、熱工科學的先進技術，實施對城市集中供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)優(yōu)化和建設。在城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化中要突出蒸汽系統(tǒng)的設計，合理調(diào)整蒸汽系統(tǒng)波紋補償器的位置，優(yōu)化蒸汽系統(tǒng)的復雜性，避免蒸汽系統(tǒng)因復雜度增加而產(chǎn)生的系統(tǒng)故障，降低蒸汽系統(tǒng)引發(fā)的城市集中供熱管網(wǎng)維修和養(yǎng)護難度，提升城市集中供熱管網(wǎng)的安全性和可靠性。

3 結語

熱能是基礎性的資源，城市集中供熱管網(wǎng)可以滿足城市經(jīng)濟與生活中對熱能的需要，因此，必須將城市集中供熱管網(wǎng)的建設提到戰(zhàn)略的高度。要繼續(xù)在城市集中供熱管網(wǎng)的建設、設計、施工、維護中將成熟的技術融入到細節(jié)之中，不斷采用系統(tǒng)性的方式對城市集中供熱管網(wǎng)進行更新、優(yōu)化，將現(xiàn)代化和城市化列為城市集中供熱管網(wǎng)建設的前提與目標，提升城市集中供熱管網(wǎng)的效率，提高城市集中供熱管網(wǎng)的效能，為城市建設、經(jīng)濟生產(chǎn)、市民生活提供源源不斷的能源和堅實的基礎。

［1］ 王之暉，宋乾武，代晉國，等.排水管網(wǎng)系統(tǒng)平面布置的優(yōu)化設計研究［J］.給水排水，2016，（05）：77-78.

［2］ 呂寧華，郭慶軍，何暉.圖論在工程項目優(yōu)化中的應用［J］.建井技術，2015，（Z1）：60-63.

［3］ 王凱，吳明.熱油管道輸送含蠟原油的軸向溫降計算［J］.管道技術與設備，2015，（02）:59.

［4］ 李祥立，鄒平華.基于模擬退火算法的供熱管網(wǎng)優(yōu)化設計［J］.暖通空調(diào)，2015，（04）:23-25.

［5］ 師涌江，劉麗莉.供熱管網(wǎng)布置的優(yōu)化方法［J］.河北建筑工程學院學報，2014，（04）:91-92.

［6］ 邢曉凱，陳永昌，馬重芳.輸油管道及保溫層的同步設計［J］.煤氣與熱力，2014，（12）:83..

［7］ 李祥立，孫宗宇，鄒平華.多熱源環(huán)狀熱水管網(wǎng)的水力計算與分析［J］.暖通空調(diào)，2014，（07）:77-79.

Optimal design of urban central heating pipe network

DING Lei
（QinhuangdaoLuer Energy Saving TechnologyCo.，Ltd.，Qinhuangdao 066000，China）

Advantages and characteristics of urban central heating pipe network were analyzed，methods to optimize the pipe diameter，pipelines，operation and system of urban central heating pipe network were proposed，and reflections were made on establishing scientific and efficient urban central heating pipe network.

Urban central heatingpipe network；System；Optimization

TU833

B

1674-8646（2016）16-0040-02

2016-06-14