关于城市集中供热管网的优化设计分析 贾玮

关于城市集中供热管网的优化设计分析贾玮
摘要：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。

关键词：城市，集中供热，管网，设计
1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。

2城市集中供热管网的优势
2.1供热质量高
在城市基本都是采用集中供热的形式，在冬季，气温极低，运用集中质量并
调的方式来调节供热介质的温度、流速等方面，保证供热参数在合理范围之内，
确保正常供暖。

这种模式具有明显优势，不仅可以减少资源浪费，还能够降低成本，实现资源优化配置。

另外在管网系统中设置计量表，利用计算机来进行调节，对实际运行情况有全面了解。

管网设计减少铺设面积，对城市情况实地考察，设
计出合理方案，有利于降低建设成本。

2.2减少空气污染
在传统模式下，采用煤炭取暖方式，燃烧后会造成环境污染，导致空气质量
下降。

为了体现出城市集中供热管网的优势，要尽量避免建设分散的小锅炉房，
有助于集中利用热能、另外对于环境保护有很大的帮助，集中供热管网系统用的
锅炉容量比较大，能够最大限度节约燃料。

在现代社会中，要不断引入先进技术，可以提高资源利用率。

有效减少固体污染物排放量，不会对自然环境造成太大的
影响。

环保已经成为了新时代的主题，国家大力倡导节能减排，所以城市供热要
顺应发展要求，通过对供热工程进行优化设计，就可以实现预期目标。

在供热过
程中，要重视环境保护，将污染降到最低，提高资源利用率，符合可持续发展理念。

2.3自动化程度高
在快速发展的今天，人们已经进入到信息化时代，先进技术被应用在各个领域，城市集中供热也不例外。

从目前情况来看，集中供热管网系统已经实现了自
动化控制，能够根据室外温度变化情况做出调整，大大提高了工作效率。

人员劳
动强度会降低，只需要对设备进行操作就可以了，非常的快捷方便。

采用中央加
热设备，可以有效提高集中供热管网的运行质量，降低系统故障发生几率，确保
始终处于正常运转之中。

3 市政热力工程设计示例
下面以某市政工程供热管网工程设计为例进行具体分析。

设计期间，要估算
和统计各类热负荷的耗热指标，公共建筑和居住区域采暖热负荷较大，考虑到公
共建筑和居住区内综合建筑混合的实际情况，设计时计算了混合区域的采热热负荷，得到了本采暖设计的最大热负荷、最小热负荷以及平均热负荷。

根据年供热
需求，进行供热介质和热力网形式的设计。

根据城镇供热管网设计规范要求，将
蒸汽和高温热水方案进行比对，决定采用高温热水方案，参照可行性研究报告，
减少管网一次性投资，预制聚氨酯直埋保温管道。

热力网选用支状布置和环状布
置方式。

供热管网支状布置造价低，运行简单，随着热源距离的增加和用户的减少，在不具备互补供热性能的前提下，对供热点的热用户进行供热，要求建筑物
有一定的蓄热能力，同时能够迅速消除热网故障。

而环状布置则采用环状的主干
线布置方式，在城市多热源联合供热时，将热源连接到主管网上，这种布置运行
安全、管理可靠。

设计阀门时，分段阀门可以采用焊接蝶阀与焊接球阀，泄水和
放气阀则采用焊接球阀，以提高系统运行的安全性。

为了防止室外管道输送效率低，集中供热管网按照设计要求进行均衡的流量设计，避免用户损失较多热能，
从而保持管网系统的水力平衡。

在实际运行中，往往管道中流动的水力工况十分
复杂，因此设计阶段要利用调节阀门对各支线进行流量调节，以达到系统的整体
平衡。

本工程设计具体勘测了老旧供热管网存在的具体问题。

结果发现，部分市政
供热管网由于架空敷设，缺少必要的维护，已经出现保温结构严重破损、管件及
支架锈蚀的情况，部分支架出现倾斜、错位；供热管网和户内采暖系统年久失修，各种原因致使供热管沟常年积水，造成管网保温脱落、阀门锈蚀渗漏、补偿器和
支架腐蚀失效等，特别是在严寒期，供热设施难以达到温度要求，居民反应强烈；供热管网缺乏质量调节和能耗计量手段，造成水力工况失调，冷热不均，而且没
有计量造成粗放运行、浪费严重。

各个供热单位自行管理，对供热初调节不是很
重视，约有70%的管网没有设置调节装置和计量装置，水力失调现象十分普遍。

根据勘测结果，设计中进行了供热管网总体方案的论证。

3.1供热管网总体布局
供热管网在进行布局时，要按照热负荷情况进行总体规划，不仅要考虑当前
情况，也要对未来进行预测和规划，所以实际设计既要符合实际情况，也要留下
发展余地。

3.2改变管网敷设方式
以前，供暖管道敷设主要采用地沟敷设和架空敷设方式，但是二者存在较多
问题。

管网敷设改造要考虑到降低造价、节约能源和保护环境，最终对地沟敷设
供热管道进行改造。

供热管道可以应用预制直埋保温管，将聚氨酯硬质泡沫保温
材料、聚乙烯保护壳和钢管紧密地粘合，其社会效益和经济效益突出。

3.3管道保温材料和外保护壳改造
目前，直埋热水管道大多采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料，它的保温
效果较好，还具有一定的抗压强度。

改造供热管道时，人们一般选择高密聚乙烯
套管作为外保护壳，其抗老化和防水效果较好。

3.4热力站改造、供热计量及节能改造
为了调节供热工况，每个热力站的一次网侧应装设电动调节阀、差压控制器
和热量表。

每户室内重新敷设能实现分户控制的室内供热管网，与楼道的单元供
回水立管并联，在连接每个用户的供回水管线上加装锁闭阀。

3.5水力失调的解决方法
集中供热管网工作期间，当集中供热系统无法满足用户热量需求时，便会出现供热的水力失调现象，使得管道初端和末端出现远冷近热现象。

为了解决水力失调，首先设计人员要认真核算热负荷，缩小理论值与实际值的差距；在进行设备选型和管径计算时，以实际的水温和温差为依据，选择换热设备，进行系统主干管和立管的水力计算；在设计系统走向时，应尽量缩短供热主干管、支管的长度，减少沿程阻力。

其次要把握好供热管道的联网工作。

要严格检查建筑结构和建筑设备的构成和质量，排除建筑结构中可能存在的安全隐患；供热设备的施工要严格按照规范的施工工序一步步实施，施工期间要严格控制施工质量，施工技术要合理、规范；对于热力站、供水管网等核心部件的压力情况，要进行系统、全面的管理和控制，及时有效地预防和处理其中存在的问题。

结语
综上所述，关于城市集中供热管网的优化设计分析具有重要意义，可以取得显著成效。

要制定出一套完善的方案，不断提升供热效率和质量，适应城市发展的需要。

参考文献：
[1]柴海山.城市集中供热管网的优化设计探讨[J].山东工业技术,2018(24):70.
[2]葛普.城市集中供热管网系统的优化设计研究[J].商品与质量,2018(46):135.。