城市集中供热的现状及发展趋势研究

王鹏

兰州市热力总公司 甘肃兰州 730060

集中供热系统在城市发展中发挥着重要的作用，其能够有效地实现对人们的集中供热，减少对空气环境的污染，同时还具有显著的经济效益，是城市建设中的重点内容。而在集中供热系统建设中，集中供热管网的设计施工至关重要，是系统发挥作用的前提保障[1]。

1 我国城市集中供热的发展现状分析

我国城市系统的集中供热也是历经多年发展方才成型的。目前在我国北方的北京、哈尔滨等城市中，已经初步形成了较大规模的城市集中供热网络。据相关统计数据显示，我国北方地区的集中供热面积已经占据了整体房屋面积的40%之上。同时城市的集中供热也会因为城市化水平及人们生活水平不断提升的影响得到更进一步的发展。通过对一些城市的调查发现，我国的城市集中供热事业始终处于一种不断发展的状态，不过在西部地区在总面积以及增长速度上要远远落后于东部地区，这与其经济发展速度也有着一定的关系。截止到2016年，我国城市集中供热的发展图如图1所示。

图1 我国城市集中供热的发展

我国集中供热发展主要集中在我国三北地区，2016年三北地区集中供热总面积为全国的81.27%，其中华北地区所占比例为37.77%，东北地区为30.92%，西北地区为12.57%。2017-2018采暖季，北京市形成了以四大燃气热电中心为主热源，燃气锅炉为辅助热源的供热格局，并且形成“东起高安屯，西至五里坨，南连南四环，北抵北五环”覆盖六区的供热中心管网新布局。从相关统计数据得到，截止2017年，北京中心城区大管网的供热面积为1.8亿平方米，供热半径约17.5公里，其供热范围及供热面积庞大。

2 优化城市集中供热规划的具体措施

2.1 热网设计逐渐优化

（1）合理设计管网布局和管线走向：在进行管网系统设计时必须认真考察、科学设计， 做好图纸分析，充分理解设计意图，合理布局管道走向，从整个供暖系统角度来考虑进行合理优化和安排，确保整个集中供热管网的合理性，使远近端用户都可享受标准供热服务。

（2）强化解决凝结水问题：凝结水是集中供热管网系统中比较突出的问题，为有效避免凝结水影响集中供热管网。应加强对保温材料的选材和检查，利用新型管材避免凝结水产生，并对所使用的管材和保温材料进行实验和测试[2]。

2.2 分户调节及热量计量收费的使用

供热的实际负荷是由热用户本身的能耗数量所决定的，为此只要用户降低了能源消耗则整体的能耗数量就会有显著的下降，目前行之有效的方式之一就是热量计量收费，并且根据发达国家的经验看来，这种方式的使用可以将能源消耗降低20%到30%。利用超声波或者是机械形式的热量表进行热量计量，也是解决当前供热企业收费难的主要途径。

2.3 热水锅炉系统的控制方式

（1）恒定供水温度。一次侧供水温度设定在一个范围内，供水温度的范围可由管理人员可以通过触摸屏设定。管理人员通过触摸屏设定供水温度，并且限定供水温度的上限值和下限值。在锅炉系统的出水口设置一个供水温度的监测点，将实际的供水温度通过温度与设定值进行反馈控制，PLC根据比较结果确定投入系统锅炉个数，输出启动信号给锅炉系统，这样就形成了一个单闭环控制流程。使得锅炉系统输出温度稳定。

（2）分时段恒定供水温度。根据一天的气温变化规律，把供暖时间划分为几个时间段，时间段可以自由设定，每个时间段在设定的供水温度的基础上，设定加温或者降温幅度，温度的增减幅度均可自由设定，从而使得系统能够及时的调整投入供热系统的锅炉个数。

3 案例分析

小区的换热站的原设计是由市政热网提供热源，其供热范围是A座、B座、C座住宅楼（总建筑面积：92112m2，建筑最高层为33层）和小区后期预留部分。但是，目前小区面临的情况是市政热网无法提供热源，现在需要小区自己建立锅炉房来满足小区住户的采暖需求。本文设计的集中供热控制系统能够实现功能：

（1）实时检测参数，及时了解工况。通过模拟量信号的处理，能够及时的测量系统内的温度和压力，并且同时监视锅炉的运行状态。运行人员可以及时掌握系统的运行状况。

（2）合理匹配工况，保证按需供热。集中控制系统能够根据实测的室外温度变化调整供水温度，确定投入运行的锅炉数量，使温度和流量达到按需分配的调节要求，使得系统运行最佳运行工况，达到节能的目的。

4 结语

城市集中供热的发展和国民经济、供热技术的发展有着密不可分的关系，并且在能源使用率的提高、缓解环境污染问题、降低供热成本上有着显著的作用。但是目前依然存在着诸如规划滞后、热网问题复杂、专业人才和技术缺失等问题，通过全面合理的规划、专业人才技术水平的提升以及热量计量收费等措施可以更好的促进城市集中供热的发展[3]。