城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計策略研究

徐樹新

唐山市熱力總公司鍋爐供熱公司

城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計策略研究

徐樹新

唐山市熱力總公司鍋爐供熱公司

城市供熱管網(wǎng)的設計直接影響用戶生活質(zhì)量，也是各個地區(qū)政府非常重視的工作。目前，我國供暖工作基本正常，但是隨著城市供熱需求的不斷增加，供熱管網(wǎng)的設計也需要不斷優(yōu)化，對此，設計師要在保證供熱質(zhì)量的基礎上從供熱管網(wǎng)的各個方面進行優(yōu)化，包括連接方式、管道直徑、管網(wǎng)管線、管網(wǎng)運行以及供熱調(diào)節(jié)方面，促使供熱管網(wǎng)的經(jīng)濟性、合理性均得到提高。

城市；供熱管網(wǎng)；優(yōu)化；設計策略

優(yōu)化城市供熱管網(wǎng)的工作比較復雜，實施難度也較大，且對各個投資主體之間的利益分配、分戶計量技術等方面均會產(chǎn)生一定的影響[1]。本文先對城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計策略進行探討，其詳情如下。

一、城市供熱管網(wǎng)概述

隨著城市高層建筑的不斷增多，為了保證人們生活質(zhì)量，我國一直非常重視城市供熱事業(yè)的發(fā)展。有研究指出，我國已經(jīng)有200多個城市已經(jīng)開展了供熱管網(wǎng)的建設，供暖面積已經(jīng)超過了9億平方米[2]。目前，城市供熱管網(wǎng)的工程規(guī)模較大，供暖面積多，且工程的總價較高。相關研究指出，城市分散供熱面積較多，能源浪費大，供熱效率低下，且除塵效果差，嚴重污染了當?shù)丨h(huán)境。每到供暖期，鍋爐產(chǎn)生的粉塵直接散入居民居住區(qū)域內(nèi)，使得室內(nèi)粉塵量增多[3]。由此可見，目前城市供熱管網(wǎng)存在較多的問題，而為了滿足城市規(guī)劃的要求，供熱設計方面還需不斷優(yōu)化。

二、城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計的重要性

目前，城市工業(yè)、建筑等方面均快速發(fā)展，熱供應面積也不斷增大，但是熱供應的效率較低，存在嚴重資源浪費的情況，且許多分散小鍋爐也給城市生態(tài)環(huán)境帶來的較大的負面影響，不利于城市良好生態(tài)環(huán)境的建設。因此，需要加強對城市供熱能力的提高。因此，城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計對城市發(fā)展有著重要意義。

三、城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計策略

（一）優(yōu)化連接方式

城市供熱管網(wǎng)管線布置方面，管線布局形式的實用性是重要該布置工作中最重要的步伐，因此，設計人員在設計管網(wǎng)時，需嚴格勘察施工現(xiàn)場以及其周邊環(huán)境，根據(jù)該地區(qū)的具體地理環(huán)境、建筑物等實際情況來合理設計管線，以保證管網(wǎng)形式滿足城市供熱要求，不僅如此，應確保所設計的管網(wǎng)分布對施工區(qū)域內(nèi)其他基礎設施無不良影響，如交通路線、電力網(wǎng)線等，以避免給人們的生活帶來不便。城市供熱管網(wǎng)工程是一項大型、復雜的工程，采用間接連接方式可促使該項工程的造價減少，可有效防止水利失調(diào)情況的發(fā)生，使得用戶之間用熱的相互干擾情況有效減少，從而使得供熱質(zhì)量有效提高，而這種方式有利于城市供熱管網(wǎng)的管理和控制，使得管網(wǎng)運行效率提高。

（二）優(yōu)化供熱管網(wǎng)管道直徑

設計城市供熱管網(wǎng)時，對管網(wǎng)直徑的優(yōu)化有助于提高供熱管網(wǎng)經(jīng)濟性。城市供熱管網(wǎng)一般具有離散型的特點，優(yōu)化管網(wǎng)時應重視優(yōu)化管網(wǎng)直徑的設計，且需要根據(jù)實際情況來保證設計的合理性。對此，設計師應將管徑的上限范圍納入設計考慮因素中，且采用不同的組合方式來優(yōu)化管徑設計，以合理地控制管徑變化情況。且優(yōu)化管網(wǎng)設計時，需要對熱管管網(wǎng)流量進行控制。

（三）優(yōu)化供熱管網(wǎng)管線

設計師設計供熱管網(wǎng)的管線時，是在技術可靠、成本投入小以及具有實用性的基礎上進行管網(wǎng)設計的，尤其是隨著供熱管網(wǎng)建設方面的需求越來越多時，這方面的要求也愈加凸顯。因此，設計師進行優(yōu)化設計時，應堅持經(jīng)濟性、合理性、可靠性等原則進行優(yōu)化設計，盡量走熱負荷集中區(qū)，將短線路的長度最大限度的減小，從而有效減小阻力，使得管線分布的經(jīng)濟性得到提高。在管線布置中，管道附件、閥門、補償器等構件的設置也應按照合理性的原則進行設計，數(shù)量上盡可能地減少。且在管線布置過程中，工程施工負責人、技術人員等應做好地理勘察工作，盡可能地將管線布置在地質(zhì)穩(wěn)定性較好的區(qū)域，不可在地質(zhì)松軟、滑坡等區(qū)域鋪設管道，尤其是地下水位較高的區(qū)域以及山體滑坡危險地帶。在熱負荷集中地區(qū)，應盡量選用短管道。所鋪設的管道必須與周圍的建筑、基礎設施等相互不影響，工程人員能安全地進行相關操作，如檢修、維護等。

（四）優(yōu)化供熱管網(wǎng)運行

目前，我國城市供熱管網(wǎng)在實際應用過程中，通常存在資源大量浪費的情況，這顯著影響了管網(wǎng)的經(jīng)濟性。而目前，隨著社會科學技術的不斷進步，許多新型供熱系統(tǒng)得以研發(fā)出來，而調(diào)控管網(wǎng)的效率也需要大幅度提升。在許多城市供熱管網(wǎng)實際應用中，水力推敲導致冷熱產(chǎn)均是常見的情況，而該情況會嚴重影響供熱管網(wǎng)的實際運行效率。而優(yōu)化供熱管網(wǎng)運行，則要保證管網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力滿足相應的需要，以維持用戶熱負荷在正常范圍內(nèi)。通過優(yōu)化供熱管網(wǎng)運行方式的設計，有助于提高設計方案的合理性、經(jīng)濟效益以及其生態(tài)效益，可避免大量資源浪費，避免生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。

（五）優(yōu)化供熱調(diào)節(jié)

在城市供熱管網(wǎng)實際應用過程中，為了保證用戶正常用熱，提高供熱管網(wǎng)使用效率，應根據(jù)實際情況來優(yōu)化設計供熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)。優(yōu)化城市供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可有效解決用戶供熱供冷不均的問題，能促使用戶可獲得穩(wěn)定、可持續(xù)的用熱。部分學者在相關實際研究中提出，怎樣有效地平衡城市供熱管網(wǎng)的水力是優(yōu)化供熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要問題，但是水力平衡的影響因素較多，包括管道規(guī)格、管道分布、阻力值、用戶數(shù)量和分布等，因此，設計師開展優(yōu)化設計時，應注意結合多方面的因素進行綜合考慮，以保證設計的合理性。

結束語

城市供熱管網(wǎng)設計直接影響了用戶用熱的勤快過，有效優(yōu)化管網(wǎng)鋪設、運行系統(tǒng)等可促使供熱管網(wǎng)的使用效率得到提高，有助于減少工程投入。設計師在優(yōu)化城市供熱管網(wǎng)設計時，需注重多方面因素的影響，以保證管網(wǎng)設計的經(jīng)濟性、生態(tài)效益、合理性、可行性。目前，供熱熱點有不斷減少趨勢，而供熱管網(wǎng)的投資卻不斷增多，且在社會不斷發(fā)展的基礎上，供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計尤為重要，設計師、技術人員等應不斷加強管網(wǎng)的研究，不斷優(yōu)化管網(wǎng)方案，以推動供熱事業(yè)的發(fā)展，為城市的進步奠定良好的基礎。

[1]欒景學.新時期下城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計方法[J].科技風, 2011,17(02)：74.

[2]侯雅今.城市供熱管網(wǎng)集中檢測系統(tǒng)的研究[D].河北科技大學,2015.

[3]孫煥波,楊友明.城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計[J].中國新技術新產(chǎn)品,2015,19(13)：110.

[4]高永峰.優(yōu)化供熱管網(wǎng)設計保證城市供熱質(zhì)量[J].科技與企業(yè),2014,20（13)：176.