城市集中供热管网的优化设计

王　宁（宁夏百新热力有限公司，宁夏　银川　750001）



城市集中供热管网的优化设计

王宁（宁夏百新热力有限公司，宁夏银川750001）

现如今，城市集中供热已经成为主要的城市供热模式，集中供热模式的应用优势十分明显，在保障城市集中供热方面发挥着十分重要的作用。对此，本文首先介绍了城市集中供热管网系统的应用优势，然后对城市集中供热管网设计现状以及设计优化形式进行了详细探究，以期提高城市集中供热管网设计水平。

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1　引言

现如今，城市化进程逐渐加快，城市供热管网建设数量逐渐增加。在城市集中供热管网建设中，优化其设计形式，有利于降低施工成本、降低能耗，因此，详细探究城市集中供热管网设计优化具有十分重要的现实意义。

2　城市集中供热管网系统的应用优势

2.1供热质量较高，系统节能效果明显

在城市集中供热管网的实际运行过程中，其主要采用集中质量的形式，随着室外温度的变化情况，热网系统可以采用集中质量并调的方式合理调节供热介质的温度、流速等要素，确保其在供热状态下能够达到合理的供热参数，这样不仅能够有效满足热能用户的实际需求，合理利用资源，而且还能够有效降低管网运行成本。除此以外，在城市集中供热管网系统中设置计量表，可以利用计算机系统调节量化数据，有效提高对于热网系统的监控能力。

2.2减少空气污染

通常情况下，集中供热管网系统的热源比较集中，而且锅炉利用效率比较高，因此在实际应用过程中，应该尽量避免建设分散性较高的小锅炉房，这样有利于集中利用热能，而且在保护环境方面优势明显。集中供热管网系统所用锅炉容量比较大，在节约燃料方面发挥着十分重要的作用。另外，新时期，科学技术发展迅速，通过综合利用灰渣，能够有效减少固体污染物排放量，同时还能够节约大量的燃煤能源。

2.3自动化程度高

现如今，科学技术发展迅速，集中供热管网系统已经实现了自动化控制，在集中供热管网实际运行过程中，可以根据室外温度实际情况进行动态调节，这样有利于保障供热质量，降低工作人员劳动强度。除此以外，由于采用中央加热设备，能够有效提高集中供热管网的运行质量，而且还能够有效降低系统故障发生几率。

3　城市集中供热管网设计现状

目前，社会经济发展迅速，城市规模逐渐扩大，城市供热需求量也随之增加。但是，近年来，在城市集中供热管网建设中，设计不合理、施工质量较差等问题较为常见。在管网铺设时，往往没有综合考虑城市整体管网布局，在管道敷设时，由于采用段落施工的方式，因此管道连接较差。另外，由于管道布局合理性较差，因此在集中供热管网使用过程中，管道容易受到损坏，如果没有及时采取有效措施妥善解决，就会导致直接影响管道功效效果。除此以外，在集中供热管网施工中，所用施工材料很难保证，对于敷设管道一般采用普通碳素钢管，但是该管道保温性能较差，而且后期维护成本较高。散热器材料一般是铸铁材料，而且阀门设计落后，在实际应用中无法合理调节温度。

4　城市集中供热管网优化设计方式

4.1管线布局的优化设计

（1）确保管线布局的可行性，在城市集中供热管网管线布局设计方面，最为重要的就是保障管线布局形式的可行性。因此，在管线布局设计方面，设计人员应该对施工区域进行现场勘察，然后结合实际情况合理布局管网，确保管网布局形式能够符合城市集中供热实际需要。值得注意的是，在可行性研究方面，还应该考虑管网布局是否会对施工区域范围内的基础设施造成不良影响，包括电力网络路径以及交通线路布局等等。

（2）合理控制管线布局经济效益，在管线布局设计中，不仅需要注重可行性分析，而且还应该综合考虑管线布局的经济性，确保设计结果能够有效节约施工成本。

4.2供热管网直径

在城市集中供热管网整体设计中，优化供热管网直径设计十分关键。通常情况下，城市集中供热管网的直径具有离散型特征，因此，在管道布局优化方面，应该重点对管径进行优化设计，并且结合实际情况综合应用多种组合方式。为了将管径变化控制在合理范围内，应该综合考虑管径的上限范围，对管道直径进行优化设计。另外，在城市集中供热管网的优化设计过程中，还需要综合考虑热管管网的流量以及管段直径。在具体的设计过程中，必须保证管道优化设计直径能够承载管道热负载值，与此同时，还需要合理预测管道的负载能力，在设计环节适当的预留一定的裕度，这样才能够确保管径优化设计方案符合经济性原则。通过实践研究，对管道直径进行设计优化，确保优化直径符合经济性原则，能够保证城市集中供热管网符合经济效益原则。

4.3供热管网管线

现如今，城市集中供热热源点逐渐下降，供热管网建设的投资量逐渐增加，在城市集中供热管网优化设计中，对于管线优化设计，应该坚持经济性、合理性以及技术可靠性要求。对于主干线优化设计，应该尽量走热负荷集中区，尽量缩短线路长度，避免阻力过大，提高管线布置经济效益。另外，对于管线上的阀门、管道附件以及补偿器等构件，也应该进行科学合理的设计。除此以外，在设置管线时，应该进行地质勘察工作，尽量避免图纸松软、地质稳定性较差的区域内，除此以外，还应该尽量避开交通线路，确保线路埋设的美观性，便于后期维护和检修。

4.4供热管网运行

根据调查研究，在我国城市集中供热管网实际运行过程中，资源浪费、经济效益较差的现象较为常见。近年来，随着科学技术的不断发展和进步，逐渐涌现出很多新型供热系统，并且已经被逐渐应用于城市集中供热管网建设中，但是，这类新型供热系统对于供热管网的调节功能的要求比较高。现阶段，在城市集中供热管网实际运行过程中，很多影响因素都会对管网实际运行效率造成不良影响，比如，水力推敲导致冷热产均就是较为常见的一种。因此，为了提高城市集中供热管网设计的经济效益以及生态效益，提高其经济性，节约能源，避免对生态环境造成污染，应该对供热管网的运行方式进行优化设计，确保设计方案的科学性和合理性，通过优化供热管网运行方式，不仅能够保障城市集中供热管网的正常运行，而且还能够在供热管网实际运行过程中结合实际情况对管网运行进行调节，确保为用户正常供电。

4.5供热调节的优化设计

为了保障城市集中供热管网在实际应用过程中，能够为每位供热用户持续供热，更好的满足其供热需要，应该结合实际情况对系统供热调节形式进行优化设计。通过优化供热调节设计，有利于妥善解决用户供热冷热不均的问题，保障为用户持续、稳定的供热。根据实践研究，在供热调节优化设计中，最为关键的问题就是如何采取有些措施对城市集中供热管网的水力进行平衡，但是，在水力平衡方面，影响因素较多，包括阻力大小、管网布局形式、管道规格、供热系统用户数量等等，为了保证优化设计质量，必须综合考虑上述各个影响因素。

5　结语

总而言之，城市供热管网系统设计形式与城市居民生活质量有很大的关联，通过对城市供热管网系统进行优化设计，能够充分发挥供热管网使用性能，便于施工，降低施工成本。在城市集中供热管网优化设计过程中，必须综合考虑管网系统建设经济效益、社会效益以及生态效益，确保设计方案的合理性和可行性。现如今，社会经济发展迅速，人们的生活质量越来越高，对于城市热能消费量也日渐增加，在这种形式下，城市集中供热管网调节难度显著增加，因此，技术人员应该不断提高设计技术，深入研究管网优化设计方案，促进城市集中供热管网设计发展进步。

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王 宁（1973-），男，暖通工程师，本科，主要从事锅炉运行、安装、改造工作。

TU995.3

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2095-2066（2016）14-0004-02

2016-5-1