摘要：集中供热系统是城市公用事业的重要环节.为了安全、经济地组织管理好供热系统的运行，向热用户提供符合供热参数要求的热量，在供热管网的运行管理中必须考虑管网的调节，即供热管网的水力调节和热力调节.实质上是通过技术管理，实现供热系统有关规程规定的运行标准。
关键词：供热管网；设计施工；调节
1供热管网运行调节优化的现状
集中供热系统由三大部分组成：热源、热网和热用户。其目的在于维持室内气温适合，使建筑物始终处于得热与失热的平衡状态。其中热网承担着将热源的热量及时地输送、分配给各个热用户的任务，起到连接二者的桥梁作用，是供热系统的重要组成部分。近年来，随着我国城市集中供热事业迅速发展，集中供热系统供热面积逐渐增大，管网的结构越来越复杂，相应地在供热管网上面的投资也越来越大，热网越来越显示其重要性。供热管网越来越多地走向人们的生活，热电厂集中供热和区域集中供热急剧增加。我国城市供热管网的特点是热用户分布区域广、分支多，有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性，在规划设计时就将热网像市政给水管网一样成网格状布置，却存在热水力工况和控制复杂，网格状管网投资非常高的问题。因此，我国城市 供热管网仍然多为多条枝状管网放射型布置。在现阶段，部分城市集中供热管网存在管道老化、腐蚀严重、技术落后、热能浪费、安全事故时有发生等问题，造成了不应有的浪费，影响了城市生产和生活秩序。因此，为了减少能源消耗、降低运行费用、提高运行安全性和经济性，供热管网的优化运行迫在眉睫。保证供热质量能否把生产的热能，按热网用户需要进行合理分配，这就要求热网在设计中选择最优方案、进而搞好城市的供热问题。
2合理设计供热管网
2.1准确计算热负荷
热负荷的计算是供热管网设计的主要依据，准确地计算热负荷可以恰当地选择热网布局，做到热负荷与供热能力达到最佳的匹配，使建设投资得到有效地发挥效益、降低工程成本，降低运行维护法用，保证供暖质量。
2.2恰当选择供热参数
热网设计的主要参数是供回水温差、比摩阻。温差大则循环量小，温差小则循环量大；摩阻小，水利条件好，压力损失小，有利于提高循环质量。因此恰当选择供热参数可以节约运行能耗，减轻管网供热失调。我们曾对某分配站运行情况进行了分析，在水泵转速适当降低后，外网压差降低到0.07MPa，总水量降低到310m3/h，供回水温差提高了1℃，耗热量降低到49W/h?m2。同比电耗下降了55%，热耗降低了17%。通过以往工程经验，我认为供热干线比摩阻选在30~90Pa/m为宜，支线可稍大些，但不宜过高。主网络供回水温差选用40℃左右为宜；小区供热网络供回水温差在30℃左右为宜。
2.3采取适当的敷设方法、规划好管网布局
管网材料一般采用保温效果较好的聚氨脂保温管，敷设方法宜采取直埋方式。从近几年实际应用情况看，直埋具有施工维护方便、占地面积小、施工速度快等有点。供热管网布局设计要供热管网的形式和布局要符合总体设计规划，要有超前意识，预留一定的发展空间。考虑到供热可靠性和供热发展的不确定性，热网主干线宜设计成环管网环状布置，用户管网可设成从大环网上接出的枝状管网，这种方式后备性能好，运行安全可靠，投资稍高。
3供热管网运行优化方法
集中供热管网的设计需考虑它的技术性、初投资和运行中的能量输送损失这三个方面，对于一个布局已定的集中供热管网的设计，存在着寻求这三个目标综合起来的优化问题。
3.1 调节优化。
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初调节一般在供热系统正式运行前进行，也可以在供热系统运行期间进行。初调节的目的是将各个热用户的运行流量调节至理想流量，即满足热用户实际热负荷需求的流量。只有保证了初调节的质量，使实际流量达到设计流量，才能保证对热用户持续稳定的供热，更有利于用户端的调节。目前初调节的方法包括阻力系数法、预定计划法等，但因为调节工作量大，一般很难在实际中得到运用。随着各种平衡阀以及智能仪表的开发应用，为解决实际运行工况下的失调问题，又陆续提出了多种初调节方法，如比例法、补偿法、模拟分析法、模拟阻力法、温度调节法等等，这些方法在实际供热系统中都得到了不同程度的应用。
3.2 参数优化
二次网供、回水压差要满足克服系统阻力的要求，由于循环泵消耗功率与介质体积流量的三次方成正比，因此在考虑二次网供回水压差时应优先确定系统合理的体积流量，以降低运行电耗；二次网定压压力应保证运行时最不利端充满水，并能将气排净，具体确定时要考虑以下四个方面的因素：热力站供热半径、热网最高点高度、供热运行方式以及系统阻力；二次网热力站一般采用变频补给水泵定压，定压点可设在供热系统总回水管上或补给水泵出口总管上，以保证定压压力的合理确定。
3.3 多热源联网调度优化。
供热系统多热源联网运行可以提高系统的可靠性以及不同形式热源合理匹配带来的热源运行的经济性等，但在具体的运行调度时还应注意以下问题：
（1）各个热源热负荷的分配。
热源承担热负荷的能力受到热源本身容量的限制，同时受到热网输配是否可及的限制。另外，不同热源制备热能和输送热能的成本随承担的负荷而变化，在实际操作中还要考虑不同热源的经济性、可靠性和灵活性等。因此，主热源应为热电厂，目_满负荷运行；次热源为区域锅炉房，在热负荷达到一定规模时投入；燃气、燃油锅炉房作为调峰热源可以随时投入。
（2）我国的热源供热负荷调节能力较差，经常存在供热量不足的问题，因此供热过程中首先考虑维持整个二次网的供、回水平均温度一致，实现均匀供热。具体的调度方法是：按照各个热源的热负荷分配比例调度各个热源的供热量，同时按照最不利环路的运行工况调整整个供需关系，控制各个热源处循环泵的转速，使各个热源的供水温度保持一致。
（3）热网水力工况的调整。
热网水力工况的优化调度，可以使得管网充分发挥其输配能力；此外，输配系统本身的动力消耗于分巨大，水力工况的优化调度可以尽可能的减少这部分能量消耗。因此，需要对多热源联网运行进行水力工况模拟分析，计算出水力会交点的位置、热网的压力和流量分布、各热源循环水泵的运行工况和耗电量等等，以便于及时调整水力工况，指导多热源的联网运行调度。
3.4运行调节的节能增效措施
（1）合理优化用户系统设计，采取间接供热形式供热系统.以往我市采用直接供热方式，水量水质不易控制、系统启动慢，用户系统一般采用上供下回式，房屋底层供热效果较差。现改造为采取换热站将主网络与用户网络分开的间接式供热系统，用户系统采取分户垂直供热方式，不但改善了系统调节控制能力也提高了用户的供热效果。
（2）采用节能设备提高热源效率，实施节能控制.依靠热电联产合理利用热源，多热源联合运行。采用变频循环泵和补水泵，根据热负荷的变化自动变频调节或低负荷间歇供热，通过测定可以节能30%左右。
（3）做好供热末端调节，避免垂直式调和水平失调.合理分配水量和压力，做好楼栋间水平失调和楼内垂直失调的调节处理。
（4）加强维护管理，严防管路漏水，禁止用户放水、私改散热器。建立健全值班检查制度，对于阀门等部位定期重点检查，发现漏水、水量水压不足等问题及时解决，避免事故扩大影像用户整体供热效果。
结束语
综上所述，合理的设计是根本，优良的施工是可靠运行的保证，加强管理和调节对节能高效运行具有重要意义。供热管网的可靠有效运行要综合处理好设计和施工与运行调节维护等工作。
参考文献
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论文作者:武建华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/11
标签：管网论文; 热源论文; 集中供热论文; 系统论文; 工况论文; 回水论文; 负荷论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;