关于城市集中供热管网的优化设计分析

柳玉婵

（天津市静海城市基础设施建设投资集团有限公司—科慧热力，天津 300000）

这些年来国内集中供暖模式的发展日益壮大，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。

一、城市集中供热现状

由于我国北方地区经济水平落后，所以一直到上世纪80年代左右，都是采用分散式供热方式。随着改革开放的不断深入，城市建设速度加快，为了促进供热事业的发展，政府颁布了一系列政策。上世纪90年代起来，受到了国家的重视，先后发布了通知和要求，为供热事业发展指明了前进方向，对于提升整体水平有着重要意义。进入21世纪以来，人们物质生活水平大大提高，环境保护成为社会热点，对供热产生了深刻影响。城市供热处于不断发展之中，要对方式进行优化，才能满足实际需求，为居民提供更好的供热服务。城市供热要消耗大量能源，因此要坚持可持续发展理念，倡导节能减排理念，不断提高资源利用率。未来供热要采用可再生和清洁能源，减少对自然环境污染，符合实际发展的需求，实现人与自然和谐相处，推动生态文明城市建设。

二、城市供热管网的布局及现状

（一）热网的布局

城市热网的布局显然是非常重要的，它涉及多个方面，就布局来说，主要还是根据居民住处，城市的热负荷街道格局，城市的发展规划以及种种地形而定。当有多个热源共同作用时，为了提高供热系统的效率，往往在各输热线之间铺设供热管道。而且城市的供热线居于街道一侧，与其它重要的地下管道并列。因此，管道应当位于热负荷中心，这样才能使供热范围最大，对居民影响最小，同时也便于后期的施工与维护，这才能使热网得到最大程度上的利用。

（二）当今供热管网的现状

当今城市中供热管网的发展比较理想，供热管网铺设的方式主要有隐性铺设和显性铺设。隐性铺设往往是首选方法，将管道位于地下，不影响城市建设及交通安全，也能延长管道寿命。还有一种就是直接将管道埋于泥土之中，不利用专用管道，这样的铺设方式下，管道较容易受外界影响，但是这种造价比较低，施工方便。显性铺设顾名思义就是将管道铺设于地面上，其造价较低，维修方便，多用于郊区、重工业区、地下水位高等地质构造复杂的地区，还有横跨公路、铁路、河道等地段，地面平坦时这种管网铺设方式比较理想。

（三）城市集中供热管网的优化设计策略

1.供热管网连接方式和供回水温度。为了享受更好的供热服务，要采用间接连接方式，具体形式是一次网通过水-水换热站与采暖热用户进行连接，这样用户是相对独立的，不会有干扰的影响，保证了供热的质量。当供热系统出现问题时，检查和维修起来也比较方便，能够在最短时间内解决，恢复到正常供热状态中。工程造价会受到一次网供回水温的影响，所以可以适当减小管道的半径，保持较大的供回水温差。在通常情况下，一次供回水温度在80℃~140℃之间，二次供回水温度在60℃~90℃之间，供热效果会比较好。通过改变连接方式和调整供回水温度，让供热水平大大提升，为居民提供更好服务。

2.供热管网的管径及平面布置。管径大小选择非常重要，要控制在合理范围之内，可以减少工程造价、改善运行效果。要根据供热介质的流量、性质、流速、预留负荷及输送距离来确定管径，保证满足实际需求。在进行平面布置时，要充分考虑城市的规划，以此为依托，考虑热负荷分布、热源位置、地上地下管道、园林绿化、水文地质等各种因素。管网布置采用枝状敷设，一定要保持平直，避免出现弯曲的情况，可以减少施工难度。走向根据供热地区分布来确定，主干线要靠近大用户，有利于减少运行费用。管网平面布置是一项复杂工作，所以要树立起全局意识，从城市整体规划角度去看，才能制定合理的设计方案，保证管网的科学布设，不断提高运行效率。

3.优化管网的运行。各种管线交叉分布构成了供热管网，大多数供热管网能源利用率很低。随着不 同类型的供热管网的发展，对供热管网的运行进行优化设计越来越受到重视。其中，有一个比较突出的问题，那就是管网的冷热不均。综合多方面考虑造成此问题的原因就在于供热管网的水力不平衡。所以，热网的水力平衡就显得尤为重要。主要解决方法就是选取合适的动态调节设备解决管网的水力不调当用户采取此措施时，动态调节设备不仅不会对各个分路的热量散失产生影响而且会使减轻振动降低工作噪声。但是，在实际使用过程中，可能会出现稳态失调的问题，所以需要提前预防由于水利失调造成工作稳态失调。总之，需要结合先进技术的合理性以及经济建设上的可行性，进一步优化管网供热方案，改善供热管网系统中存在的水力不平衡现象，从而提高热网的质量，使城市集中供热管网系统能够高效，合理的运行。

4.供热管网布局的优化设计。在具体的供热管网布局中，务必要在确保符合城市供热需求的基础上开展布局，要最大可能的避免为了降低造价而减少管网进而引发的城市供热不足问题。同时，在具体的供热管网布局设计进程中，一方面要有效把握短期效益，另一方面还要有效开展长远规划，以此来确保供热管网布局设计兼具合理性、积极性以及前瞻性，以满足城市可持续性发展的要求。除此之外，在开展供热管网布局过程中还应该依托不同类型的管网施工技艺以及不同类型的管网设计思维，力求基于集中式管网区域的创建以有效降低管网供热半径，进一步有效降低管网在供热进程中引发的热量耗损。在管网设计进程中还应最大可能的将热量传送路径予以优化，以确保不同管路热量负荷的均衡性，要防止由于过载或空置引发的热量损耗或者局部管路热量负荷过重等现象。

结语：

城市供热管网设计的改善任重而道远，优化的意义非常重大，只有把城市基础建设实施完善，人民群众生活才能得到改善，建立城市供热管网系统并不断优化设计，让我们为了中国更好的明天努力。