城市集中供热管网的优化设计探讨论文_张卫峰

城市集中供热管网的优化设计探讨论文_张卫峰

(中国电建集团华中电力设计研究院有限公司 河南郑州 450007)

摘要:在城市化发展程度和速度逐步加快的今天,城市集中供热管网建设成为确保城市化目标实现的基础性平台和网络。在城市集中供热管网建设中要立足现有网络,同时要对城市化发展的趋势和趋向有科学的预判,实施建设和优化相结合的策略,践行科学发展和系统发展的观念。

关键词:城市集中供热管网;系统;优化

1 集中供热管网的特点

1.1供热质量高

城市集中供热管网在运行过程中主要使用集中质量的方法,当外界气温发生变化时,热网系统可以使用集中质量并调的方法来调节供热介质的温度、流速等参数,使其在供热状态下达到适合的温度。集中供热管网的运行方法不仅能满足用户的需求,还能节约资源,降低供热成本。

1.2自动化程度高

现在城市的集中供热管网基本实现了自动化控制,能根据外界的温度进行动态调整,不仅保障了供热温度,且提高了工作人员的劳动效率。由于集中供热管网使用中央加热设备,供热量非常高,且降低了系统的故障率,为系统的稳定运行提供了保障。

1.3空气污染小

一般情况下,集中供热管网的热源比较集中,且烟囱在设计上有不同的高度,使得燃料能充分燃烧,提高了锅炉的利用率。在实际供热过程中,应尽量避免建设分散性较高的小锅炉,尽量使用集中供暖,有利于保护空气污染,降低环境噪音,减少对周围环境的干扰。集中供热管网使用的锅炉容量较大,能有效的节约能源。

2 城市供热管网的布局及现状

2.1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。

2.2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,其实就是将管道位于地下,不影响城市建设及交通安全,城市供热采取这种方式的比较多。隐性铺设可以将管道位于地下专用通道里,这种方式管道不会受外界影响,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。地上铺设原理是利用管道之间的互相结合性,进行管道的直接铺设,同时和地面保持合适的缝隙方便后期进行排水工作,地面平坦时这种管网铺设方式比较理想。

3 城市集中供热管网的优化方案

3.1优化供热管管径

供热管管径对热能输送的速度,热能损耗等均有影响,因此必须对供热管管径进行优化,同时对整个管径的数量进行控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的管径设计和布置的过程中必须结合集中供热管网的具体特点和实际功能来进行,将管径离散凸出的特点体现出来,利用区块相结合的模式来对管径进行优化。同时在优化的过程中要保证管径输送热能的最大功率能满足城市所需热能,充分发挥管径优化作用的同时必须使城市的长远发展需求与当前综合经济效益相协调。

3.2优化供热管网布局

在整个城市供热系统中,管网是所占比例最高的组成部分,也是在整个热能输送中损耗最多的地方,必须对整个管网的设计进行重视,在整个城市管网布局的设计中,必须以保证满足城市供热为前提,不能为了节省成本而缩减网管导致城市供热不足。在整个设计布局优化的过程中,在考虑短期效益的同时必须还要进行长期的发展规划,使得整个管网的布局具有前瞻性,有利于城市本身长期发展的需求。在进行城市供热管网布局的时候应充分利用各种成熟的技术和科学合理的设计思路,通过建立集中的管网区域降低管线的供热半径,减少在整个供热过程中管网部分的热能损耗,在设计管网的时候应尽量优化热能输送路径,使得每条管路的热负荷基本均匀,避免过载或者空置,造成浪费或者对部分管网的负重和损耗增大。在进行管路设计和布置的时候,应充分注意细节,对于管线的阀门、附件等应根据标准严格进行数量和质量上的把控,在安装时必须考虑到实际中可能存在的多种影响因素,在保证管路安全性的前提下,尽量做到美观大方。管线预设在城市的各个部位,范围广,同时具备一定的隐蔽性,使得可能危害管线的不可控因素增多,对管线进行科学合理的分布安装,在降低能耗的同时减少使用过程中的维护维修难度。

管道的长度对整个输送功率也有重要影响,管道过长在输送过程中的散热面相应的增大,各种不可控的阻力也更多,进行管网布局的时候,在不影响供热效率的前提下,应秉持化繁为简的策略,尽量缩减管道的长度,同时尽量避开可能会对管道造成损害的地方。

3.3优化供热管网的运行方式

科学技术的高速发展和计算机技术的普及,各种高精度以及智能监测系统的运行,可以有效快速的帮助管网运作。在整个供热管网的运行体系中,浪费和能源损耗问题是不可避免的,但通过管网集中供热的优势,利用科学的方法对管网进行设计优化,使用智能手段对管网进行实施监测和控制,可以充分的减少能源的浪费和损耗。通过将热工科技术和现代控制技术的融合使用,提高了整个供热管网的精准性减少了差异性造成的影响,同时更能满足供热管网的精细化要求。在进行技术上的运行方式更新的同时还需要建立完善规范的操作流程和管理体系,硬件设施和软件配套才能真正实现整个供热管网运行方式的优化和发展。

3.4优化整个集中供热管网系统

管网的设计和建设与社会、经济等具有密切的联系,如何平衡好社会经济以及对供暖需求之间的关系,是整个供暖系统建设所需要重点考虑的对象之一,在进行城市供热管网建设的过程中必须具备系统性和全局性的思想理念,供热管网在满足基本的取暖需求的同时,应与社会经济等相辅相成。在系统优化的本身还需要重视对蒸汽系统的调整,尽量简化整个系统,提高整个系统的稳定性,减少不安全因素,降低对整个系统的维护和保养工作的难度。

4 结语

随着经济建设的推进、科技领域发展日新月异,人们对生活质量的需求和生活基本因素的保障也不断提高。现在越来越多的人都将目光聚集在供热系统的基本配置和资源合理利用问题上,在供暖系统基础设施上更倾向于建设的规模性、合理性、安全性、经济性等,在节能减排、低碳生活理念这一方面更倾向于成熟性、可靠性的供热系统来实现节约资源和保护环境。正因为城市供暖系统与人民生活密切相关,所以相关部门不得不加大科学技术的合理推广,从而有效提高城市供暖率进而推动城市化发展进程,这对我国的经济发展和国民生活质量水平的提高具有重要的影响。

参考文献:

[1]郑宏博.城市集中供热管网的优化设计[J].住宅与房地产,2017(3):109.

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

[3]丁蕾.城市集中供热管网的优化设计[J].黑龙江科学,2016(16):40-41.

论文作者:张卫峰

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/8

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