浅谈城市集中供热系统的优化

李学伟

摘要：随着城市热网的急速扩增，传统的供热调节方式已备受挑战。而一个先进的供热系统应该具备完善的调控设备，能够根据用户的需求，可靠、经济、可控地把热能输送到各个用户。但目前的熱网系统，供热量还无法全部达到根据实际需求进行调控，这同时也是供热耗能的关键问题。因此，通过新技术来提升热网综合管理水平，实现节能降耗将成为热力行业发展的新趋势。将自动化控制技术应用于城市集中供热系统，能够很好地解决这些问题。

关键词：城市建设；供热系统；节能；优化

1 集中供热管网系统的优点

1.1供热质量较高，对居民干扰较少

城市采用集中供热管网系统，其在连续加热到系统设定温度时，则会自行停止加热，不会受到室外温度的影响，能够有效的保证恒定的温度。由于管网系统运行具有一定的间歇性，可以实现能源的节约。

1.2 减少空气污染

集中供热管网系统具有较好的集中性，而且烟囱在设计上采用不同的高度，有效的降低了对环境的污染。利用集中供热管网系统，锅炉容量较大，发电效率较高，有效的实现了能源的节约。

1.3 自动化程度高

采用自动化控制，根据与室外温度作出动态调整，以满足用户的需求，而且还可以降低工人的劳动强度。设备故障率低，由于中央加热的加热设备，设备质量高于一般的工业设备，因此安全可靠，故障率低。城市集中供热是节能、环保的重要途径，是城市现代化建设的重要基础设施，也是经济发展的需要。

2 城市集中供热系统面临的挑战

随着社会的发展和城市进一步的扩建，大型的集中供热系统势必要获得进一步的发展，但发展的同时也会面临着这样或那样的挑战，如何面对和解决这些问题首先在于如何正确的认识这些问题。

2.1 集中供热系统覆盖率较低

我国国土面积辽阔，城市众多，经济的发展不平衡，特别是东西部城市的发展存在着巨大的差异，东部偏北城市的供热系统占据了全国大型供热系统的80﹪，这就导致了我国一半以上城市没有集中供热设施，不能更好的满足更多城市的民用以及工业发展的供热需求。

2.2 能源浪费严重、能源匮乏问题日益凸现

大型的城市集中供热系统相比于小型分散的供热系统，虽然可以节约煤炭、提高利用效率，但是能源消耗率低、能源浪费的情况依然存在。煤炭作为非可再生资源，即使我国煤炭生产量居首，但是仅大陆便每年几百万吨的煤炭消耗量，势必也会加剧能源的供需矛盾。

2.3 城市集中供热专业技术欠缺

城市集中供热不是简单的加热传输的过程，要更好的减少能源的浪费、提高能源利用的效率，如何设置输配系统、如何进行计量监测以及技术管理显得尤为重要。在我国现有情况下，一些供热系统部门的热量利用效率低、沿途损耗比例较高，在出现技术问题时，供热电厂缺乏专业的技术人员来及时有效地解决问题，造成了资源的极大浪费。

3 集中供热管网运行的优化设计

3.1 提升热源效率，实现高效燃烧

因为国内现在许多知名的供热企业都是在建国之后由政策支持而建成的，许多的锅炉技术已经严重跟不上时代潮流，锅炉燃烧损失的热量非常多。首先应该尽量选用相对大型先进的锅炉，充分利用新技术优势，提升热源效率；其次，对现有锅炉加强维护和技术改造，做好锅炉燃烧设备的维护和及时更新，充分利用分层燃烧、煤粉燃烧、水煤浆燃烧、循环硫化床等高效燃少技术，从根本上提升煤炭利用率，减少不完全燃烧损失；再次，要做好余热的利用，充分发掘烟气、灰渣等的热量利用；最后，要做好运行技术人员的培训，确保高效运行，减少人为因素造成的燃烧不完全、符合分配不合理等热量损失。

3.2 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。

3.3 管网的运行优化

我国各城市集中供热管网在运行过程中，能源浪费严重，且经济性差。而随着各种形式供热系统的兴建，供热管网运行的调节工作显得越来越重要。可目前在供热管网运行中，普遍存在冷热不均的现象，而且这种现象主要是由于供热管网的水力失调造成的。可以说，供热管网的水力平衡很关键，它决定着管网系统运行效果的好坏。因此，要保证管网系统正常运行，必须在各环路的调节过程中，采用动态调控设备加以控制和消除。当某些用户主动调节用热量时，这些动态调控设备除了不会干扰其他环路的用热量外，甚至还不会产生振动和噪音。但同时值得注意的是，由于在动态系统中也存在着稳态失调，因而动态系统也要注意防止稳态失调。总而言之，水力失调能造成各热用户或各采暖房间过冷或过热，因此必须给予足够重视，而且还必须结合技术上的先进性、经济上的合理性和建设上的可行性，来选择最优方案，改善供热管网系统中各用户的水力失调状况，以提高供热管网质量，实现供热系统正常运行的目的。

4 结语

随着发展绿色社会、节能社会理念的不断深化，城市对于集中供热的要求越来越高，集中供热慢慢被广大居民喜爱，通过供热管网、热交换站等向城市用户供上热能，代替了传统的大锅炉，煤炉的取暖方式，不但使得供热效率逐步提高，而且对改善环境有着巨大帮助，对城市的统一建设发展也具有很大推动作用，因此，在供热管网系统的设计中，有效的规划是一项十分重要的工作。

参考文献：

[1]张晓松.城市集中供热系统现状和问题分析[J].煤气与热力，2011，21（11）：68-69.

[2]吴宏伟.城市集中供热管网的设计施工及优化[J].城市建设理论研究（电子版），2013，12（21）：49-50.

（作者单位：浙江正泰中自控制工程有限公司）