摘要：随着我国经济实力的不断增长，城市化的进程也越来越快，各行各业对节能降耗工作也越来越重视。近年来，我国逐步实现了集中供暖，城市的供暖管网的建设和设计工作越来越多，在这些工程中，通过对城市的供热管网进行有针对性的优化设计，可以很大程度地降低成本，节约能源，还能有效地提升供热效率，为人们带来优质的服务。因此，从本质上说，城市供热管网的优化设计有着至关重要的作用。
关键词：城市供热；管网；优化设计
1城市集中供热管网的技术优势
1.1供热质量高，节约能源
采用城市集中供热管网进行供热，可以实现集中质量控制，供热质量高。集中供热管网系统可对管网内的供热温度进行设定，当超过此温度时停止加热，不受外界温度的影响，可以有效保证供热温度。另外，城市集中供热管网系统可以根据室外温度的变化情况，对供热介质的温度、流速等要素进行合理调节，保证能够达到合理的供热参数，既满足供热用户的要求，也节约了能源。同时，在城市集中供热管网系统中安装计量表，可以对系统数据进行及时收集和整理，可以大大提高对系统的监控能力。采用集中供热代替传统的小锅炉单独供暖，可以有效节约，减少资源浪费。以往采用小锅炉供暖，热量损失大，供热效果差，造成了很多浪费。采用城市集中供热管网系统进行供热，可有效减少热量损失，提高供热效率，也减少了对周边环境的污染。另外，采用小锅炉供暖也不能保证热量的充足供应，经常出现后半夜温度低的情况，采用城市集中供热管网系统彻底解决了这一问题，从这方面也提高了城市居民的生活质量。
1.2有效减少了污染物的排放
以往，采用小锅炉供暖需要耗费大量的燃煤，产生大量的有害气体和煤渣，对周边环境污染大。采用城市集中供热管网系统，可提高热利用率，减少燃煤的用量，从而也减少了污染物的排放。同时，采用城市集中供热管网系统可对烟囱进行除尘设计，对排放的废气进行处理，减少污染物的排放。近年来，我国将煤渣普遍用于公路、铁路和建筑施工中，变废为宝，减少了对环境的污染。
1.3自动化程度高
城市集中供热管网系统便于事先自动化控制，可根据室外温度设定供热系统温度，实现动态调节，自动化程度高。同时，较高的自动化程度，可以大大降低工人的劳动强度。另外，城市集中供热管网系统具有较好的可靠性，设备运行故障率低，可有效保证城市集中供热管网的运行质量。
1.4对周边居民干扰小
采用城市集中供热管网系统，可根据管网内的温度进行加热，如温度达到设定温度，即可停止加热，其工作是间歇性的。采用间歇性加热，可以减少供暖设备的工作噪声，减少对周边居民的干扰。另外，很多城市集中供热管网系统的供热点远离居民区，可以最大限度的降低对城市居民生活的影响。
2城市集中供热管网的优化设计对策
2.1重视管径优化设计
整个城市集中供热系统中对供热管网的设计环节，最为重要的就是管径的优化设计，这是城市供热管网系统中管径设计中非常关键的一步。首先，凸显管径的离散性。并结合对城市集中供热管网系统的具体特点以及实际功能来加强对管径的优化；其次，体现效率性，从而保证城市集中供热管网真正的实现规模化和集中化供热，全面发挥整个集中供热管网体系的优势，达到长期稳定的发展。
2.2优化管线布设
城市集中供热管网系统管线的建设施工时必须要有科学的设计，并且引进成熟的施工技术，从而降低集中供热管线的供热半径实现。这样不仅控制城市集中供热管网的建设成本，还能够减少供热管网中存在的问题，实现热负荷平衡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，在管线的实际优化设计中，必须做好相关设计的细节工作，严格控制管网内的阀门数量，不仅减少城市热源的消耗，还能够降低集中供热产生的能源能耗；其次，管线设计优化时必须考虑日常生活中的多方面因素对整个供热管网系统产生的影响。尤其是在供热管线埋设施工时，必须保证供热管线系统施工的安全性和美观性，并且注意提升供热管线的整体性能。
2.3加强管道优化
对于城市集中供热管网系统设计优化中，最为重要的是要降低管道的长度，避免管道因为长度过长而增加热阻力和能耗。这其中需要科学合理的布设阀门，不仅能增加热量的传递，还能避免因为长时间的热能传递造成的大量热损耗。此外，管道优化设计时，降低日常生活对管网系统的破坏，优化管道穿行的地方，保证管网系统运行的正常。
2.4优化管网运行方式
城市集中供热管网系统在运行中，会出现能源浪费和热能消耗的问题。而为了避免这些问题，必须对城市集中供热管网运行过程进行科学的优化设计。将现代控制技术和热工科学引入到城市供热管网设计优化中，使其能够对供热管网的运行过程进行精准的了解。尤其是针对城市集中供热管网系统中水压力问题和热效率比较低的问题进行优化设计，从而确保供热管网在运行过程中其策略达到最优和最经济。
2.5优化整个城市集中供热管网系统
城市集中供热管网系统优化设计过程中，必须要具有系统性、全局性的先进思想理念。针对供热管网的改造设计，必须遵守好经济、社会及供暖者之间的平衡关系。尤其是将集中供热管网系统中先进的思想和优质的理念进行引进，使其更好地指导后期供热管网系统工程的建设施工。并且对整个供热管网系统自身的复杂性进行优化设计，防止后期维护中因为管网自身复杂程度太高而造成的各种故障无法及时维修，造成了集中供热管网的维修难度增加。
2.6优化管网布局设计
城市集中供热管网系统优化管网布局应首先进行前期调查，确定管网布局优化设计的可行性。前期调查主要是对施工区域周边进行现场勘查，确定周边的电力网络路径和交通路线等对管网施工的影响，并充分结合城市的规划，服务城市的发展需要。同时，城市集中供热管网系统优化管网布局应进行科学合理的成本分析，提高管网布局设计的经济性。在进行城市集中供热管网系统管网布局优化设计时，应加强对城市管网的蒸汽系统设计，减少管路附件的数量，降低蒸汽对管路的气击和水击程度。另外，在设计中取消套筒补偿器和波纹补偿器的设置，可减少管路的故障和维修费用，提高供暖管网工作的可靠性。
2.7合理选取供热管网直径
在进行城市集中供热管网系统优化设计的同时，供热管网直接关系到供热系统的负载能力和供热效率。在对城市集中供热管网系统进行设计时，供热管网的直径的变化范围应该在一定的范围内，不宜过大，并结合实际情况恰当选择管网直径的组合方式。管网直径与系统内的供暖流量直接相关，应根据系统的热负荷值进行选取。在对管网直径进行优化设计时，应充分考虑系统的负载能力，并根据需要留出一定的富余量，以保证系统工作安全。另外，管网直径的优化设计应充分考虑城市规划的需要，以满足后期城市发展对供热系统提出的要求。管网设计应以满足城市供暖需要不断增长的要求进行优化设计，以防止出现重复性的投入，造成不必要的经济损失。因此，在管网直径优化设计过程中，应进行全面科学的计算，并预测城市发展对管网供热需求的增长，确定城市集中供热管网系统的热负载值。在满足不断增长的城市供暖需求的前提下，提高城市集中供热管网系统的供热能力，确保实现经济效益的最大化。
3结束语
集中供暖已经成为当前城市供暖的主要形式，其供热管网的设计和每一位居民的生活息息相关。随着可持续发展战略的深入人心，管网的设计和运行也应当逐渐向着绿色发展、节能降耗的方向迈进。通过对城市供热管网的优化设计，可以大大地节省自然资源，实现节能降耗的功效，但是在这样的设计环节中，必须综合考虑管网的经济效益、环境效益以及安全效益，提高其可行性。随着人们供暖需求的不断增加，进一步要求设计人员创新和改革管网的设计，进一步推动城市供热管网设计工作的向前发展。
参考文献:
[1]李明辉.长距离大高差热电联产供热管网设计方案研究[D].吉林建筑大学，2017.
[2]范刚龙.供热管网设计计算模型优化研究[J].郑州大学学报(理学版)，2017，(3):66-68.
论文作者:张晋波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签：管网论文; 集中供热论文; 城市论文; 系统论文; 优化设计论文; 温度论文; 管线论文; 《电力设备》2018年第17期论文;