浅谈城市集中供热管网的优化设计

肖辉全

摘 要：随着经济的快速发展，城市建设规模不断扩大，城市供热需求量增加，为了改善生态环境，满足居民的用热需求，推进城市的经济发展，需要提升城市供热的能力和效率，相关企业必须对城市集中供热管网进行优化设计，这对于城市的发展有着重要的现实意义。本文简单分析了城市集中供热管网现状及优化设计原则，并探讨了设计策略。

关键词：城市；集中供热；管网；优化设计

对于一个城市的发展建设而言，其基础性能源就是热源，深化对集中供热的管理和控制，能够更好地促进生活与经济的持续发展。集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，利用一个或多个热源通过供热管网、热交换站等，向城市各热用户提供热能的方式。因此，相关企业应当重视对集中供热管网的优化设计，切实提升管网系统的效能，达到节约城市资源实现环境保护的目的，为现代化城市的建设、社会经济的生产与发展、城市居民生活质量的提高提供持续不断的能源和社会的稳健发展奠定非常坚实的物资基础，实现新的经济增长点。

一、城市集中供热管网现状及优化设计原则

（一）现状分析。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。

（二）设计原则。第一，合理性，设计需要综合考虑各方面资料，对于现有负荷在生活热水、采暖上的增减可能性加以充分的考虑，对于工业建筑和民用住宅及各个单位的负荷比例加以调查，最终结合实际情况对热负荷以及热指标加以确定；第二，全局性，在对热源能力以及热网负荷的充分考虑的前提下，需要切实满足整个工程区域内定的热负荷需求，对于其他区域联网运行的调峰功能以及热负荷的增长都应当加以兼顾。

二、市集中供热管网的优化设计策略

（一）合理设计管线网图。在集中供热管网的优化设计中，管线的分布网图，是根据不同楼体、不同环境、不同地区的特点具体设计的，例如，把握热负荷聚集的特点，在管道的选择上可以用短管道来代替，同时依靠技术力量，降低管道阀门及其他一些配件的使用数量；再如在布控管线时，根据地理环境的特点，避开地质活动频繁区域，选择在地质安全地带。具体情况具体分析，具体区域具体设计，既方便了维修人员的保养与维护工作，又提高了供热管网的利用率。

（二）完善管网直径设计。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，综合考应虑管径的上限范围。同时，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。

（三）采用合理运行方式。在城市集中供热管网正常运营的过程当中，会消耗掉煤、电、气等多种能源，如，排放大量污染物，造成能源的严重消耗，生态环境平衡状态被严重的破坏，进而威胁着人们生命安全。同时管网在运行过程中还会受到水力不稳，水阻等很多因素的影响，不能体现管网的实用性。供热管网的优化设计，采用先进的技术力量，把握各种因素并对其进行改造，为管网的正常运行，创造良好的环境。运行方式的优化设计，管内热负荷的平衡，实现了节能减排的目标，这不仅发挥了管网的经济性、实用性，而且在很大程度上保护了生态环境。

（四）加强水泵节能设计。在集中供热系统中，由水泵提供动力来保证供热介质的输送，因此水泵的性能以及节能性对于整个集中供热系统的运行都有着很大影响。我们以某地供热期内泵房耗电量情况为基础分析水泵的节能问题。具体耗电量数据见表1。由表1可知，现有的集中供热系统熱负荷高、热流量大，从而导致泵站能耗大。另外造成泵站能耗大的原因是泵站使用年限较长、效率较低。对泵站的改造对策主要包括避免并联运行多台泵，并联运行的功率远大于单台泵，而运行的效果也不如单台泵。所以在能够满足供热系统运行的前提下，尽量选择使用单台泵。可以使用变频调节技术来自动控制泵的出口压力及流量。通过变频控制能够实现供回水压力的恒定，从而大大提高工作效率、减轻工人的工作强度。

三、结语

总而言之，城市集中供热系统的设计和应用符合我国关于城市可持续发展、节能减排等的建设目标要求。我国要加强对相关完善措施的研究与推广，加强对城市供热系统的监督和改造，提升城市集中供热系统的效率，在满足城市居民用热需求的前提下实现资源的有效利用。

参考文献：

[1]王宁.城市集中供热管网的优化设计[J].低碳世界，2016，14：4-5.

[2]李世唐.城市集中供热管网的优化设计[J].黑龙江科技信息，2016，

26：123.

[3]孙焕波，杨友明.城市集中供热管网的优化设计[J].中国新技术新产品，2015，13：110.endprint