城市集中供热管网的优化设计探讨

【摘  要】随着我国人口密度越来越大，城市化进程不断深入，对供热管网的供热性能有提出了更高要求，尤其是要保证供热的连续性、可靠性，这对于城市供热系统建设而言是一项极为复杂、繁重的工程。过热蒸汽具有高温高压的特点，单位质量具有较高的热值。一般来说，蒸汽在管道中的沿程阻力较小，相对于热水管网有着较高的传输效率，可以有效减小沿途损失，在保证远端热用户用热质量方面具有一定的优势。鉴于于此，本文主要分析城市集中供热管网的优化设计。

【关键词】城市;集中供热管网;优化设计

中图分类号：TU75   文献标识码：A

1、城市集中供热管网的优势

1.1、推动智能化发展进程

在人工智能飞速发展的趋势下，城市集中供热管网的智能化发展进程也日益迅猛。在集中供热管网运行进程中，相关智能化设施可以依据外部气温及时调整管网内部介质温度以及流量和流速等要素，一方面减少了传统调节工作中耗用的人力，另一方面可以及时的缩减管网运转耗费的能源。除此之外，相关智能化设施还可以运用在管网的监管工作中，可以依托这类设施开展 7 × 24 h 的监管，进而在发生问题时可以利用智能化设施精准定位并及时反映至相关管理人员，最终保证故障解决的及时性和有效性。

1.2、有效减少运行污染

城市集中供热管网的另一大优势在于节能环保性强，分析其原因，主要在于集中供热管网的热源集中且运行方式合理，对于锅炉具备极高的利用率，同时还可以有效的运用余热，进而极大程度的避免了热量的损失。与此同时，城市集中供热管网中使用的锅炉规格远远大于一般锅炉房中配置的锅炉，而大规格的锅炉能够更加有效的实现能源的运用。除此之外，热电联产机组的锅炉排放严格执行国家排放标准，纳入环保监控体系。近几年，城市燃气发电供热逐步代替燃煤供热机组，大大降低了二氧化硫、氮氧化物的排放。

1.3、有效降低热能损失

就城市供热管网来分析，其往往选用集中的供热模式来开展管网运行，而集中供热模式下的管网运行，可以依托相关控制系统，进一步依据季节变化及管网负荷情况对内部介质温度及流量等予以调控，最终保证供热温度符合要求。集中供热模式一方面可以精准的采集用户的要求，另一方面还可以确保能源的合理配置，经济效益以及社会效益明显。除此之外，集中供热管网的运行也离不开计量表的设计，依据实际情况设计的计量表可以对供热管网的运行实施有效的监管。

2、供热管网的设计和计量

2.1、供热管网设计需考虑的问题

为了保证供热的可靠性，城市集中供热应根据负荷需求分布，优化管网设计，预留足够供热能力，综合考虑管网布置方式。对于新拓展的供热区域，一般要统一进行规划，以提高管网运行的安全可靠性，同时满足各热用户的要求。在区域供热管网设计时，除要满足蒸汽管道的设计规范要求外，还要考虑实用性、经济性和协调性，一般来说对于路边沿途管道要架空敷设，而对于过路管道则需要埋地敷设，以使供热管网和园区建设相协调。

2.2、管网疏水设备的选择

对于热电厂内部的供热管道，由于维护操作相对容易，一般选用质量可靠的疏水阀用于供热管道的正常疏水，对于布置于户外的长输供热的蒸汽管道，则需要选择质量上乘、性能稳定的疏水阀和相应附件。

蒸汽疏水阀是一种能够保留管道内蒸汽，排出凝结水的热力设备。疏水器根据原理不同，工作方式也有着一定差异，因此必须要综合考虑。如普通的圆盘热动力式自动疏水器，具有结构简单，排量大的结构特点，较适合于频繁启停的热力设备;对于供热流量稳定的长输管线，如频繁动作则会造成较大的流量损失。

供热管网一般布置在野外，巡检相对困难，宜选用性能可靠、寿命长的疏水阀。

2.3、计量设备的选择和校验

目前蒸汽流量的质量测量是唯一的结算依据，计量是否准确直接关系到企业的经营效益。在当前的供热系统中，一般只在供热热源和热用户安装有流量计、温度计和压力计量装置。供热用蒸汽流量计一般采用孔板、喷嘴或涡街流量计，蒸汽计量装置的准确性较多的依赖于设计参数，但在管网的实际运行中压力和温度变化必然存在，因此会存在一定的计量误差，通过逻辑修正虽然能减小计量误差，但无法完全避免。

虽然蒸汽计量表计瞬时流量差并不明显，但长时间的累计误差还是会带来较大的经济损失。为了保证蒸汽流量的可靠计量，除选用符合供热参数的计量设备外，还要定期组织进行第三方检验工作，流量计量校验一般要选择各方公认的第三方计量机构进行。由于计量表计分别安装不同的热用户，各热用户检修时间的不尽不同，给计量表计的统一校验的协调带来一定的阻力，不能同时校验便失去了同条件比对的机会。

3、城市集中供热管网的优化设计

3.1、优化管网的整体布局设计

在城市集中供热管网系统中，供热管网的设计与建设是非常重要的环节，管径设计的合理性也对整个系统产生着非常重要的影响。因此，在设计城市集中供热管网的过程中，应重视管径设计的量级控制。

3.2、供热管管径的优化设计

供热管管径的大小密切关系着热量传输的速度以及热量在传递过程中的损耗，所以对于供热管管径予以优化设计十分关键，此外还务必要对整个管径数量级予以把控。在具体的管径设计以及布局进程中务必要依据集中供热管网的特征以及具体功用来开展，保证管径设计以及布局展现出管径离散凸出的特征，进一步运用区块相结合的方式针对管径予以优化。

3.3、供热管网运行模式的优化设计

随着时代的进步科学技术迅猛发展，各类计算机技术应运而生，在这样的趋势下各类型智能监控体系也出现了，对于管网运行起到了极大的帮助。一般来说，在管网的运行过程中难免会存在热量的损失，然而基于管网集中供热的优点，进一步结合合理的优化设计以及各类型智能监控体系的监管和把控，则可以最大化的降低热量的耗损。与此同时，基于热工科工艺以及现代化控制技术的有机交融，则可以在保证供热管网精准程度的同时有效减少误差，进一步实现供热管网精细化设计及运行的需求。

3.4、供热管网调节模式的优化设计

城市供热管网调节的首要任务在于有效控制用户需求端参数，在供热管网稳定运行的过程中，即能够满足末端用户最小用热参数需求，又同时能够有效减少控制管网主线运行参数，降低管道岩沿途热损。

采用高效的保温材料及隔热支架，有效减少管道运行中热损。

3.5、优化供热管网的运行方式

在城市集中供热管网系统的运行过程中，会产生较高的负载及能源的消耗。因此，设计人员应结合该系统的实际运行情况，对集中供热管网的运行方式进行优化设计。在上述过程中，应将现代控制技术与热工学的相关理论进行有效的运用，对供热系统运行的效率、差异、精准性等方面进行科学的调整。

总之，这些年来国内集中供热的发展日益壮大，而与之相关的设计以及建设工作也越来越被重视，在上述工作开展进程中，基于城市集中供热管网的优化设计，一方面可以有效的减少供热管网运行耗用的经费，另一方面可以极大程度的提高供热管网的节能环保性。

参考文献：

[1]郭秀峰.城市集中供热管网优化设计研究[J].工程建设与设计，2018（20）：93-94.

[2]刘博锋.城市集中供热管网的优化设计研究[J].山西建筑，2018，44（04）：105-107.

[3]郑宏博.城市集中供熱管网的优化设计[J].住宅与房地产，2017（09）：109.

[4]丁蕾.城市集中供热管网的优化设计[J].黑龙江科学，2016，7（16）：40-41.

（作者单位：华能苏州热电有限责任公司）

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