顧丹

摘要：本文針對城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計優(yōu)化主要對策進(jìn)行詳細(xì)的分析與介紹，明確目前城市供熱管網(wǎng)的主要布局現(xiàn)狀，提出城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計優(yōu)化的主要思路，滿足集中管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計需要。利用城市集中供熱管網(wǎng)可以取代“大鍋爐，小煙囪”能夠增強(qiáng)熱效率，保證管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量與水平，采取恰當(dāng)措施，得到顯著增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：城市供熱;集中供熱;供熱管網(wǎng);優(yōu)化設(shè)計

一、優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)的重要意義

隨著我國城市化進(jìn)程不斷加快，城市內(nèi)部能源資源的消耗量也在顯著增加，在這一趨勢下要高度重視對城市集中供熱管網(wǎng)的發(fā)展，采取多樣化設(shè)計措施，保證城市管網(wǎng)設(shè)計效率提高。城市集中供熱管網(wǎng)規(guī)劃沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)計，致使城市供熱系統(tǒng)的運行受到嚴(yán)重影響，眾所周知，熱能量消耗與熱輸送距離和管徑具有密切關(guān)聯(lián)。在對城市管網(wǎng)設(shè)計中，忽略管道系統(tǒng)的合理優(yōu)化，會造成大量能量消耗。不利于供熱管網(wǎng)的設(shè)計效果。在舊建筑物翻新接入供熱管網(wǎng)中，大多數(shù)都由施工人員直接計算，沒有選擇科學(xué)高效的管道敷設(shè)方案，對管道承載熱負(fù)荷性能沒有妥善解決，這些問題都使得管道運行的整體效率無法達(dá)到預(yù)期的要求?；蛘咧苯硬捎眉哟止芊绞?，出現(xiàn)大管套小管的違規(guī)設(shè)計方案，不僅影響后期的管道運行效果，還存在巨大安全隱患，對城市可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。

二、供熱管網(wǎng)布局現(xiàn)狀分析

在城市供熱管網(wǎng)布局中涉及許多方面，包括居民住處、城市熱負(fù)荷、街道格局以及城市未來發(fā)展規(guī)劃等諸多因素。整個管網(wǎng)設(shè)計為了提高系統(tǒng)運行的整體質(zhì)量，需要在管線之間鋪設(shè)供熱管道。城市供熱管道需要位于熱負(fù)荷中心，確保供熱范圍顯著擴(kuò)大，也可以減少對居民正常影響，方便后期維修施工維護(hù)，確保熱能量最大程度上發(fā)揮應(yīng)有的作用。目前在大多數(shù)城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計中，供熱管網(wǎng)的鋪設(shè)主要有隱性鋪設(shè)和顯性鋪設(shè)等多種方式。隱性鋪設(shè)是最常見的鋪設(shè)方法，能夠直接在地下鋪設(shè)，不會影響整個城市的地上建設(shè)以及交通安全，采用集中管網(wǎng)設(shè)計方案可以有效節(jié)約施工成本，隱性鋪設(shè)可以在地下專用的管道內(nèi)部，避免受到外界的干擾，有效延長使用壽命。還有一種是直接將管道埋在泥土中，不設(shè)置專用管道，施工方便，但比較容易受到外界因素的影響。顯性鋪設(shè)就是直接將管道鋪設(shè)在地面上，鋪設(shè)方法不需要大規(guī)模的前期開挖，方便后期的維護(hù)，主要應(yīng)用在重工業(yè)區(qū)、地下水位較高、地質(zhì)條件復(fù)雜或者橫跨公路、地鐵管道等場所。

三、城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計優(yōu)化的主要方法

（一）管網(wǎng)布局

在城市集中管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計中，需要加強(qiáng)前期調(diào)查與勘探，對整個城市內(nèi)部的管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計可行性進(jìn)行深入分析，勘察人員需要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行判斷，選擇正確勘察方法，對周邊電力線路，交通線路以及管網(wǎng)施工的影響進(jìn)行研究。在城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化布局時，要提高科學(xué)合理的成本分析效果，采取恰當(dāng)?shù)墓芫W(wǎng)布局設(shè)計方案，對整個管網(wǎng)線路進(jìn)行妥善處理，保證城市管網(wǎng)蒸汽系統(tǒng)設(shè)計的整體質(zhì)量，有效減少管路附件數(shù)量。在實際管道設(shè)計中應(yīng)該改進(jìn)套筒補(bǔ)償器或者波紋補(bǔ)償器，避免后期管路發(fā)生故障而產(chǎn)生大量的維修費用。

（二）合理選擇供熱管道直徑

城市集中供熱管網(wǎng)在實際設(shè)計優(yōu)化中，需要對供熱系統(tǒng)的負(fù)載能力和供熱效率準(zhǔn)確判斷，采取集中供熱設(shè)計方案，需要對直徑的變化范圍進(jìn)行準(zhǔn)確優(yōu)化，結(jié)合實際條件選擇恰當(dāng)?shù)墓芫W(wǎng)直徑組合方式。從目前來看，管網(wǎng)直徑與系統(tǒng)內(nèi)的供熱流量具有密切關(guān)聯(lián)，要嚴(yán)格按照熱負(fù)荷值進(jìn)行科學(xué)選取，在管網(wǎng)直徑優(yōu)化中要對整個系統(tǒng)的負(fù)載能力進(jìn)行優(yōu)化與探究并預(yù)留足夠的富余量，確保系統(tǒng)工作管理效果更加安全高效。在管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計中，還應(yīng)該對城市內(nèi)部的空間規(guī)劃做出準(zhǔn)確預(yù)估，為后續(xù)城市供熱管網(wǎng)提前布置做出重要保障。管網(wǎng)設(shè)計需要滿足城市供熱發(fā)展，應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化，避免出現(xiàn)重復(fù)投入等各種不必要的經(jīng)濟(jì)問題。在管網(wǎng)直徑優(yōu)化設(shè)計中要做到科學(xué)計算，盡可能對管網(wǎng)供熱需求增長進(jìn)行有效判斷，既要符合集中供熱管網(wǎng)的熱負(fù)載，又要增強(qiáng)集中供熱管網(wǎng)的整體供熱效率，確保經(jīng)濟(jì)效益實現(xiàn)最大化。對于管道直徑優(yōu)化，必須根據(jù)項目的特定要求確定管道直徑的最大值。也就是說，管道直徑的計算必須在比較科學(xué)的范圍內(nèi)完成。在設(shè)計管網(wǎng)的過程中，系統(tǒng)將根據(jù)相應(yīng)的流動和比摩擦最終計算每個管段所用的直徑。由于流動取決于實際的熱負(fù)荷，因此在直徑之前必須合理計算每個熱管道部分所承擔(dān)的負(fù)荷。同時，科學(xué)地預(yù)測未來的容量增長也是必要的。如果管徑持續(xù)變小，則輸送阻力變大，相應(yīng)的功耗變大。管徑變大時，輸送阻力變小。相應(yīng)的功耗降低。因此，在熱管網(wǎng)絡(luò)布局已確定的情況下，應(yīng)努力計算和確定最佳（或最經(jīng)濟(jì)）管道直徑。不僅要考慮設(shè)備投資，還需要考慮耗電量。而且，有必要考慮其成本。將兩者之和設(shè)為最小狀態(tài)?？傮w而言，優(yōu)化管道直徑的過程一方面需要滿足相應(yīng)的技術(shù)條件，另一方面需要符合最佳經(jīng)濟(jì)性原則。尤其是對于大型供熱外網(wǎng)的工程，因為其有著非常龐大的規(guī)模，并且其最初投資的數(shù)額相對來說也較大，方向性以及前瞻性則可以有效的免于發(fā)生后期管網(wǎng)在建設(shè)成功之后，他的輸出能力較城市建設(shè)較為落后的情形，促進(jìn)城市發(fā)展的更為繁榮昌盛。

（三）優(yōu)化管網(wǎng)管線

在城市化進(jìn)程快速發(fā)展的背景下，城市集中供熱管網(wǎng)所面臨的建設(shè)環(huán)境變得十分復(fù)雜。集中供熱是目前北方城市最主要的供熱取暖方式。如果管網(wǎng)設(shè)計出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，不利于管網(wǎng)管線的正常使用，還會造成后期的返工問題，造成巨大經(jīng)濟(jì)浪費。在城市集中供熱管線優(yōu)化設(shè)計中，要確保整個供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、合理性、技術(shù)性提升。對集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化，確保設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)。還應(yīng)該將主干線路布置在熱負(fù)荷集中區(qū)域做到短平直，確保整個前期投入有效減少。實際管道布局中不得鋪設(shè)在軟氣上，盡量減少管道上的閥門數(shù)量，要集中在熱負(fù)荷地區(qū)。可以減少對煤炭資源消耗、顯著改善城市內(nèi)部生態(tài)環(huán)境。城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計中，要加強(qiáng)管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計，選擇和安裝相應(yīng)數(shù)量和功率動態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備，以實現(xiàn)對各個環(huán)路水力的有效控制，避免失衡現(xiàn)象發(fā)生。

（四）優(yōu)化集中供熱管網(wǎng)運行方式

在目前我國大部分的集中供熱管網(wǎng)設(shè)計依然存在著資源浪費等問題，這樣的原因在于集中供熱管網(wǎng)的運行方式比較落后，隨著新型城市集中供熱管網(wǎng)不斷被研制，被大規(guī)模應(yīng)用新城市集中供熱管網(wǎng)，運行效率可以得到顯著升高，存在許多方面問題，急需優(yōu)化。在新型城市管網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)該對管網(wǎng)調(diào)節(jié)功能進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，滿足節(jié)能環(huán)保設(shè)計需要，為我國城市化的發(fā)展建設(shè)提供重要保障，滿足供熱企業(yè)經(jīng)濟(jì)運行效益發(fā)展。保證城市集中供熱管網(wǎng)真正的實現(xiàn)規(guī)模化和集中化供熱，全面發(fā)揮整個集中供熱管網(wǎng)體系的優(yōu)勢，達(dá)到長期穩(wěn)定的發(fā)展。

結(jié)束語：

城市集中供熱管網(wǎng)是我國目前最主要的供熱方式，以其簡單、快捷、高效、環(huán)保、節(jié)能等諸多優(yōu)點被廣大人民群眾所接受。城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計中，還存在許多方面的問題和不足。積極注重對城市集中供熱管網(wǎng)的設(shè)計優(yōu)化，提高熱量的整體利用效率，減少能源資源浪費等情況，為我國城市集中供熱系統(tǒng)發(fā)展作出重要保障。

參考文獻(xiàn)：

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