城市集中供热管网系统的优化设计研究
关于城市集中供热管网设计中的问题及分析
关于城市集中供热管网设计中的问题及分析摘要:随着城市集中供热的发展,供热管网的重要性日益显现出来,供热管网与人们的日常生活密切相关,集中供热区域迅速扩大,因此这就需要对供热管网进行优化设计。
目前,我国供热管网的规模逐渐扩大,造价成本高,影响的区域比较广泛,但是使用的周期和寿命比较短,所以,就导致了巨大的浪费,影响了城市的规划和建设。
因此,要合理分配热网用户,在供热管网的设计中优化方案,完善城市供热系统。
关键词:集中供热;官网;优化引言随着社会的发展,人居水平的提高,环保意识也在日益增强,集中供热作为节约能源、改善环境的城市化基础设施,规模逐渐扩张,但是因技术滞后、观念陈旧等原因仍存在很多问题。
集中供热系统包括热源、热网、热用户等三大重要组成部分,它们即相互关联又相互制约,本文结合多年工作经验以混合回路节能设计为例就热源的节能、热网的节能、热力站及二级网的节能等方面对城市集中供热节能设计进行简要探讨。
1我国城市集中供热暖管网设计存在的问题1.1凝结水问题通过对多地供热管网设计调查发现,当前应用的集中供热管网蒸汽管道设计对于凝结水回收缺乏必要的考虑。
在集中供热过程中,供热凝结水问题一直未得到有效解决。
凝结水不但会腐蚀管道,使管道的使用寿命大大缩短,还将对供热管网的整体供热质量造成严重影响,使供热消耗大幅度增加,导致资源浪费,因此凝结水问题也是集中供执管网优化设计必须考虑解决的问题,设备、管道等材质质量不达标或者管道连接不牢靠、供热温度等等都是可能导致凝结水的原因。
除此之外在蒸汽管道中暖管不充分、不彻底,导致送出的蒸汽部分凝结成水,体积突然缩小,造成局部真空,周围介质将高速向此处冲击,也会发出巨大的音响和振动,导致凝结水回收管道产生水击现象,影响供热质量。
1.2分支设计存在问题对于城市集中供热管网的设计工作来说,因为其涉及到的用户比较繁杂,所以相对应的分支管网也就比较多,存在的分支相对而言也就更为复杂,因此,这些分支的设计也就增大了相关设计人员的工作难度,很容易就会出现一些问题影响其设计的可靠性,在当前的城市集中供热管网中甚至出现了分支管径大于主干管径的问题,这必然会对于最终的供热效果产生较大的影响和干扰,必须要引起足够的重视。
关于市政供热管网设计的探讨
关于市政供热管网设计的探讨摘要:随着我国经济社会的不断发展,我国各个中小城市供热系统也在逐渐完善,但是目前人们可以通过科学的供热管网设计来确定热负荷指标,明晰热负荷分类,编制出合理的供热管网设计方案。
本文首先对市政供热管网设计概述,其次讨论了优化措施分析研究,最后以某市政热力工程设计示例对全文进行讲解。
关键词:市政供热;供热管网;管网设计1市政供热管网设计概述市政供热管网主要集中在北方地区,优化集中供热管网,有助于不断提高供热质量,降低污染,减少能耗。
当前,各行业竞争日趋激烈,供热企业要提升软实力,占据更大的市场份额。
同时,市政工程企业要不断优化集中供热管网,提升市政公共服务功能。
1.1市政热力管道工程的设计原则市政热力管道工程的设计应遵循《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010)和《发电厂汽水管道应力计算技术规程》(DL/T5366-2014)等规定。
设计阶段,人们要掌握相关设计规范和规程,遵从热网设计的原则,进行热力工程设计。
其主要对象是热源至热用户之间的供热管网,适用范围为:热水管道不能大于2.5MPa,温度不能大于200°C,蒸汽管道的压力不能大于1.6MPa,温度不能大于350°C。
1.2市政热力管道布置类型部分供热热网以回收的工业余热为热源,可以采用多热源运行的方式。
例如,实行基本热源联网运行,随着采暖季气温的变化,采用解列运行的方式,基本热源投入使用后,分隔出部分的多热源,然后进行尖峰热源的划分。
随着气温的变化,进行热源分隔和管网范围设定,在分别运行的状态下,单个热源往往用阀门分隔,可以进行分别供热。
市政热力管道的工程设计往往包括管道附件的设计,管件一般分为三通、弯管、变径和直管等类型,采用一次性补偿器、覆土后预热的方式进行长直管段的补偿设计。
市政供热管网的布置,与用热用户、热源以及热煤的种类有一定关系。
在进行布置时,要考虑到经济性和安全性,考虑系统的热用户分布区域。
城市集中供热管网优化设计研究
设城 市集中供 热管 网的有 关人 员提供有价值的参考 ,保证设计的合理性。
【Abstract]With the continuous acceleration of the process of urbanization in China,central heating network has bec伽ne an important
constructionprojecttopromotethedevelopmentofsocialconstruction.whichprovidesaguaranteefoTmeconstructionofmoderncities.Based
onthis,theauthorhasstudiedtheoptim izationdesignoftheurbancentralheatingnetw orkanddiscussedthedesignprinciplesandotheraspects.
等方面的因素进行 充分的考虑 ,将 创新 的设计思想 与先进的 管理 理念进行有效的融合 ,为后续建设城市管 网工程奠 定 良 好的基础。没计人 员在设计相关环节的过程中 ,应针对该系统 运行中可能出现的 各种故障进行 入的分析 ,并 制定优 化没
城市集中供热管网系的统优化设计研究
城市集中供热管网系的统优化设计研究摘要:在我国城市集中供热管网系统得到了很大程度的发展,但是其中还是存在很多问题。
为解决城市集中供热管网系统中存在的问题,文章主要对整个系统的优化设计进行研究。
从集中供热管网系统的优势、问题、优化设计方法等方面进行全面阐述,以助于改进系统功能,减少热量损失,提高供热效率。
关键词:城市;集中供热管网;系统;优化设计引言近年来,国家加快了城市化建设进程,新建了很多民用建筑和工业建筑,再加上对原有建筑物的翻新和改建,新增了很多供热管网。
供热管道的敷设也在逐步扩展和延伸,但大多数集中供热管网系统在设计过程中缺少对水力的计算。
目前,我国城市集中供热管网系统普遍存在管网复杂、用户分布区域广、分支多、维修时间长、管网系统可靠性差等问题。
在对个别小区或厂区进行管网敷设时,甚至存在私自加粗管道的现象,造成了细管道向新管道供热,导致供热压力严重不足。
这也使很多建筑物出现供热压力不足、水力失调、管道连接效果差、管道循环速度慢等问题,因此必须对其进行科学合理的优化设计。
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。
集中供热系统参数优化设计
集中供热系统参数优化设计作者:欧丹来源:《中国新技术新产品》2013年第06期摘要:集中供热作为城市供热的主要发展方向已应用广泛,而管网的管径设计则是热网优化设计的主要问题之一,直接影响着供热系统的投资及运行费用。
本文从经济最优化角度,对管网参数模型进行改进,并采用简单实用方法进行求解,通过工程实例的优化设计证明优化方案的可行性。
关键词:供热管网;优化设计;模型中图分类号: TK114 文献标识码:A随着城市建设规模的扩大和供热用户的不断增加,集中供热已成为城市供热的主要发展方向之一。
进行城市集中供热管网的优化研究,不但对节约投资,降低供热能耗,提高企业效益等有重要意义,而且是实现供热安全可靠的重要环节。
热能输送管网的参数选择,是进行热网优化的重要环节之一。
而供热管网的直径选取则是其中的主要问题。
输送热能的载热体,在满足用户需要的条件下,当其流速增大,管道直径就可以小些,因而减少了投资和散热量,管网直径越小,输送阻力越大,动力消耗的费用就越大;反之,管径越大,输送阻力越小,动力消耗的费用越小,但基建投资就越大。
所以,必然存在一个最优管径,即最经济管径,在这种情况下,基建投资和动力消耗等费用和最小。
而传统的经济管径法常用于粗算管网直径,存在一定缺陷;清华模型相对比较完善,但解法繁琐。
针对上述问题,本文从经济最优化的角度建立改进的供热管网参数优化模型,并采用简便实用的优化计算方法,通过实际工程分析计算,验证了本方法的可行性。
1数学模型由于供热系统优化的数学模型是非线性规划问题,而目前还没有求解该问题的成熟解法,因此需要对经典模型进行变换以便求解。
1.1基本公式二次往热水管网中,内径、水流量、设计热负荷的关系:式中:C-水的比热;tng-热水网设计供水温度;tnh-热水网设计回水温度;△1-管壁绝对粗糙度;ρ1-水的密度;R1 -热水网的比摩阻。
1.2热水网费用管网费用包括:管网建设投资与折旧、介质动力消耗费用与热网散热损失。
供热管网调节技术特点及优化研究
第0 1 期
山东 工 业 技 术
2 0 1 4 正
供热管网调节技术特点及优化研究
李红 军 ( 秦 皇 岛市 富阳热 力有 限责 任公 司 , 河北 秦 皇 岛 0 6 6 0 0 0 )
1 供 热 管 网 运 行优 化 方 法
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 然而 . 技术 、 经济和能量这三个 目标 之间是矛盾的 追求高的经济 目标 . 将导致降低热网运行的能量 目标 . 如何将这三个 目标统一起 来 . 形成一个综 合的 目标 . 是解决 布局 已定 的树状热 网设计最优化 的关键问题 供热管 网调节是一项复杂细致理 论性和专业性较强的工作 . 其 口的是使热用户 内散热 器的放热与热用 户热损失 的变化相适应 , 以确保热用户室 内温度达标 . 既节约能源 , 又 保证供热质量 因此 . 有必要对供热管 网的优化设计进行理论分析 . 逐 步引 申和发展 . 以解决热 网系统 问题 。在具体 的设计 供热管网过程 中 可 以从 以下方面 出发来优化供热管 网的设计
2 系统 调 节 施工 以及运行 的过程 中, 由于受到种种 因素 的影 响而存在着较多设计不规范 、 施工不合理 和运行管理不科学 的隐患 . 这就造成供热 系统在实 际的运行过程 中往往受到 限制而无法 发挥理 想的运行状态 . 也无法确保水 力工况 的 良好进行 . 有的时候甚 至与预计效果差距很 大 , 这就 造成 了系统供热 不一致 . 造 成人们生活 的还影 响 这就迫切 的需要我们对供热 系统加 以完善和整合 . 形成一 套 系统 的供 热调节技术 。
城市供热管网的优化设计
城市供热管网的优化设计1引言随着时代的高速发展,城市化进程不断推进,城市居民生活发展中对于能源资源的需求也日渐增加。
同时,各行各业也都在探索节能降耗的方法。
对于城市居民而言,集中供热系统可以在满足城市供暖需求的同时,减少城市供暖过程中能源和资源的消耗。
为达成这一目标,就需要对城市供热管网的设计进行合理优化,进一步降低管网建设成本投入,减少能源资源消耗。
2城市供热管网设计中存在的问题2.1城市供热管网布局合理性不足城市化发展中,集中供热系统建设极为重要,而在城市供热管网的设计与建设中,许多居民对于供热质量及供热效果并不满意,城市集中供热优化完善的任务十分艰巨,因而就需对城市供热管网设计中存在的问题进行集中提炼与分析。
在城市集中供热系统设计与建设中,应保证供热管网的合理布局,这也是城市供热系统设计的核心与关键。
出于保障城市供热质量及供热范围的考量,在进行城市供热管网设计时,应保证管网布局的科学性。
一旦城市管网布局不够合理,则有可能出现管路过长、管径过大或管线布局混乱等问题,影响的科学性,导致供热管网建设费用大大增加、供热管网热力资源的无端消耗、远端用户供热不足、近端用户热力资源供应过剩的问题。
2.2城市供热管网存在凝结水问题为了更好地了解目前城市供热管网建设中存在的问题与不足,有相当一部分地区采用蒸汽供热,经汽水换热后,再对居民水采暖。
就多个地区城市蒸汽管网设计进行调查分析,可以发现,现阶段城市集中供热管网蒸汽管道设计中,凝结水问题缺乏必要考量,未能实现凝结水的有效回收。
集中供热管网体系中,凝结水的存在会导致供热管道受到侵蚀,缩短管道寿命,并影响城市供热管网的整体质量,很大程度上导致城市供热管网热量消耗增加,造成资源浪费。
因此,对城市供热管网进行优化设计时,应充分考量凝结水问题,采取有效的凝结水回收措施。
在供热管网管道设备设计中,相关设备及管道材质不达标、管道连接牢固性不足、管道供暖温度过低等原因的存在,都会导致凝结水产生。
关于市政供热管网设计的探讨
关于市政供热管网设计的探讨摘要:本文作者阐述了城市集中供热的优势,介绍了城市集中供热管网布置的类型,最后对集中供热管网的优化设计策略进行了全面的分析,提出了自己的见解。
关键词:市政;供热管网;设计;探讨1 城市集中供热的优势作为现代化城市的文明标志和发展方向,城市集中供热具有显著的经济效益和社会效益,不仅能为城市提供稳定、可靠的优质热源,而且对于节约能源,改善大气环境,减少城市大气污染,有效利用城市空间等方面都具有重要作用。
集中供热与其他供热方式相比,具备以下五大优势:1.1 一次投资,长期受益。
采用集中供热不仅可节约市区内宝贵的土地资源,降低人力、物力资源的消耗,更重要的是,还能有效避免其他供热方式因受设备使用年限限制,而周期性地更换供热设施的弊端,真正让用户一次投资,长期受益。
1.2 经济实用,效益明显。
据专家分析测算,综合考虑初装费和运行费用,集中供热与其他供热方式相比,其经济性、舒适性和室温稳定性明显优于其他供热方式。
虽然煤、水、电等原材料价格不断上扬导致了供热价格水涨船高,但是,作为低品位能源,城市集中供热与其他高品位能源相比将长期保持价格上的优势。
1.3 用途广泛,使用方便。
城市集中供热既可冬季采暖、夏季制冷和常年提供生活热水,又可用于工矿企业的生产运行。
同时,也可用蒸汽蒸做食品,为宾馆、饭店、商场、医院、写字楼等提供极其便利的服务条件。
1.4 运行科学,安全可靠。
随着集中供热技术上的不断成熟、完善,越来越多的新材料、新技术、新工艺被广泛应用,其安全可靠性大大提高。
1.5 环保节能,净化大气。
由于集中供热作为国家大力倡导的环保型供热方式,对控制大气环境污染能起到积极的作用,环境效益明显,所以,市政府近年来始终重视城市集中供热事业的发展,在实施“蓝天工程”和创建国家环保模范城市工作中,坚决取缔10吨以下燃煤锅炉,积极提倡和推行集中供热。
2 城市集中供热管网布置的类型城市集中供热管网的布置与热媒种类、热源与热用户的相互位置有一定的关系,其布置应考虑系统的安全性和经济性。
关于城市供热管网的优化设计探究
关于城市供热管网的优化设计探究摘要:随着我国经济的高速发展和居民生活质量的不断提高,城市集中供热因其易于集中控制,能源利用率高,供热范围广、效率高、安全可靠和环境影响较低等优势得到迅速发展。
鉴于集中供热的以上优点当前城市集中供热管网的优化设计越来越受到大家的关注。
通过城市集中供热管网的优化设计,可以有效的提高城市供热的效率,能够有效的节约社会能源和保护环境。
对于建设节约型社会和打赢蓝天保卫战具有的重要意义。
文章就从城市供热官网优化设计的特点入手,展开对其设计优化问题的分析与论述。
关键词:集中供热管网;发展现状;设计优化1城市集中供热管网优化设计的特点1.1科学合理性针对城市供热管网热负荷的具体现状需要加以周密详细的调查;对于现有热负荷在生活热水、采暖上增减的可能性加以充分的考虑;对于工业建筑和民用住宅及各单位的热负荷比例加以调查;最终结合实际情况对热负荷以及热指标加以确定。
1.2系统的全局性对于热负荷的确定,必须要立足于整个城市热网的联网运行中,尤其是对联网区域的负荷调整。
在对热源能力以及热网负荷的充分考虑的前提下,需要切实满足整个工程区域内的热负荷需求。
对于其他区域联网运行的调峰功能以及热负荷的增长都应当加以兼顾。
1.3前瞻性一般来说,针对大型供热外网的工程,其使用寿命通常会在20年左右,要对整个城市的发展进行预测和规划则是非常困难的。
因此必须要根据城市的热力规划以及现有的城市总体规划来对居民生活热负荷以及民用采暖量来进行规划。
结合如今城市飞速的发展形势,需要具有前瞻性和方向性,对于负荷远景进行分布规划,这样可以在供热管网设计的时候更好地确定出负荷以及管径。
特别是针对大型的供热外网工程,由于其具有很大的建设规模,而且最初的投资数额相对也比较大,前瞻性和方向性则能有效避免后期管网建设成功后其输出能力落后于城市建设的情形,促使城市的发展更加的具有规划性和合理性。
2城市集中供热管网优化设计的原则在设计城市集中供热管网的过程中,应遵循科学合理性原则、全局性原则及前瞻性原则。
城市供热管网优化设计分析
城市供热管网的优化设计分析摘要:城市集中供热系统主要由热源、供热管网及热用户组成,要实现城市集中供热可持续发展, 保障热能供应,满足房屋建设迅速增长和人民群众生活需要,必须采取多种措施,加强对供热管网的优化设计,提高管网输送能力, 提高热源热能的综合利用率。
本文结合笔者多年的工作经验,对城市供热管网的优化设计问题进行了探讨,以期为相关人员提供借鉴。
关键词:城市供热管网优化设计分析中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:1我国城市集中供热概述1.1我国的城市集中供热现状城市集中供热的涵义集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒,利用一个或多个热源通过供热管网、热交换站等,向一个城市或城市中较大区域的用户提供热能的方式。
目前,集中供热已成为现代化城镇的重要基础设施之一,是城镇公共事业的重要组成部分。
集中供热系统包括热源、热网和用户三部分。
热源主要是热电厂和区域锅炉房,通常以煤、天然气、柴油甚至垃圾等作燃料产生热能向外供热。
另外工业余热、地热也可作热源。
城市热网由输送主干线和配热干线、支线等组成,其布局主要根据城市热负荷分布情况、街区状况、发展规划及地形地质等条件确定,一般布置成枝状,敷设在地下。
现代集中供热系统的发展趋势是由多个热源、带有泵站和热力站的热网(枝状网或环行网)、配置微机监控系统以及有完善调控装置的用户所组成的复杂综合体。
它能够可靠、经济、可控地按照需要把热能送到各个用户。
1.2我国城市供热管网的特点与设计方法我国城市供热管网的特点是用户分布区域广、分支多。
在管网发生事故时,通常允许有若干小时的停供修复时间。
同时有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性,在规划设计时就将供热管网像市政给水管网一样成网格状布置,但这样存在一定的问题,热水力工况和控制十分复杂,同时网格状管网投资非常高。
目前,我国城市供热管网的优化设计一般是先建立数学模型,以投资、运行和维护的总和最小为目标函数,把实际工程的要求作为约束条件,然后用某种最优化方法,求出实际问题的最优解。
城市热力系统管网优化设计
城市热力系统管网优化设计城市热力系统管网的优化设计是当前城市化进程中的重要问题之一。
优化设计可以帮助提高城市热力系统管网的效率、减少能源浪费并且有利于保护环境。
本文将从管网结构、管网设计以及管网运行三个方面对城市热力系统管网优化设计进行探讨。
一、管网结构城市热力系统管网是由两个主要部分组成:热源和热负荷。
热源是提供热能的设施,包括锅炉、热泵和太阳能热水器等,而热负荷是需要消耗热能的单位,包括住宅、商业楼宇和医院等。
管网则是连接热源和热负荷的设施,起到输送热能的作用。
管网的结构应该尽可能简单,以便降低管网建造和运营的成本。
一般来说,管网设计应该考虑以下因素:1.管网线路的选择:热管应该选择短距离、宽直径的线路,以减少热能传输的阻力。
此外,热管的材质也应考虑,选择对热能传输有良好性能的材料。
2.管网布局:管网的布局应考虑到热负荷的分布情况,使管网布局合理、紧凑,减少热损失和运输成本。
同时,管网布局也应该考虑到未来的扩展性,以便在需求增加时进行扩容。
3.管道的绝缘:管道由于传导热能的特性,在管道运输过程中大量的热量会散失。
因此,在管道构建中应该考虑到管道绝缘的问题,减少热能散失,提高效率。
二、管网设计管网的设计也非常重要,设计合理可以有效避免运行中的问题,提高管网的效率。
管网设计应该考虑以下因素:1.热源选取:热源的选取是管网设计的重要环节。
应准确计算热负荷和热源能力,以确定热源的数量、功率和配置。
2.泵站设置:泵站的设置可以使整个管网的热能传输更加顺畅,避免热管中的热能积累和阻塞。
泵站的位置、数量、排布应符合管网的实际情况。
此外,泵站的控制系统也应要求稳定性高、可靠性强。
3.管网控制系统:管网控制系统是管理和控制整个管网的关键环节。
管网控制系统应该可以对泵站、热源和热负荷进行实时监控和控制,使管网的运行更加智能化、自动化和高效化。
三、管网运行管网运行过程中应该注意以下几个问题:1.管道维护:管道运行中,应定期进行管道清洗、检查,确保管道的畅通性,同时检查管道是否有老化等情况。
供热管网节能改造技术研究
供热管网节能改造技术研究摘要:近年来,随着我国社会经济的不断发展,供热管网的节能技术已经成为了供热工作中最为重要的一部分,其可以对集中供热的效率的控制产生一定的衡量标准,所以,对热网工作效率的提高,已经成为了目前供热节能工作中的一项重要内容。
本文就对供热管网节能改造技术进行深入探讨。
关键词:供热管网;节能;改造;技术供热系统关系到人民的生活质量,而供热系统的主要组织部分包括供热管网。
目前,我国供热管网的输能效率较低,在管网将热媒从热源输送到用户的过程中,会有很长的一段过程,在这个过程中,会造成各种能源损失,其中包括管网管道向外界散失的热量、管网设备和附件由于年久失修造成的损坏(包括漏水和失水)造成的热水流失、由网络调整失误造成的热能损失等。
在能源短缺的今天,研究供热管网的节能技术和方法,对节约能源、减轻污染、保护环境有重大的意义,也会对我国的能源战略起到重大作用。
1、热网节能改造的必要性与可行性分析目前,能源消耗量的惊人增长已经成为制约我国经济规模化发展的重要瓶颈之一,在全国总能源消耗量中,建筑能耗占以上的比例,而空调、制冷、供热等能源消耗又占建筑能效的,特别是在居民对生活品质要求越来越高的今天,巨大的冬季供热能耗量,既使供热行业面临着各种难题,也使节能工作面临着新的机遇。
集中供热因其能耗低、无燃烧、供热质量好、设备运行稳定等优点已逐步替代分散供热,成为了我国城市供热的主要方式。
集中供热系统由热网、用户及换热站三部分构成,其能效控制的两个主要指标分别是锅炉热效率和热网效率,本文仅就提高供热管网节能效果进行了分析,从热网效能的现状出发,提出富有针对性的改造对策。
2、供热管网中出现的问题2.1运行方式不先进在供热管网中出现的一个较为明显的问题,就是供热管网的运行方式不够先进,不能够跟上时代发展的进步,也不能够满足用户所提出的要求。
目前来看,在我国大部分地区中,所采取的供热管网的方式,仍然是传统的间歇性运行方式,然而,这种方式在工作的过程中存在着一定的局限性,对于大规模集中供热的需求并不能够满足,从而对供热的质量和供热的效率,都产生了一定的制约作用。
集中供热系统二次网供暖参数优化研究
集中供热系统二次网供暖参数优化研究作者:李博昊来源:《科学与财富》2018年第01期摘要:目前我国集中供热系统的二次网供回水温度存在设计参数高、运行参数低的现象,同时集中供热系统应用形式呈现出多样性的特点。
如何在不同的燃料价格和设备基价背景下,优化选择二次网供暖设计参数值得深入研究。
调研了国内外集中供热系统的二次网供暖设计参数和我国部分城市二次网供暖运行参数情况,通过对二次网供暖设计参数的分析,优化二次网供暖设计参数。
关键词:供热管网、供暖控制系统、热负荷、参数优化一、集中供热系统二次网供暖参数优化的必要性集中供热系统,属于操作较为复杂的系统工程。
主要可以分为两大类,即一次网供热系统和二次网供热系统。
其中,二次网供热系统又称为用户侧供热管网系统,是基于各类热媒参数的选择的系统工程。
通过这些参数,二次网能够实现集中供热系统的运行及能耗的有效优化。
因此,在设计供热系统时,应该事先了解供热系统的已知供热负荷值,并充分考虑和计算出其管路直径、经济比摩阻和供回水温差,以及对供回水温差技术经济分析等几个方面的内容。
从供热企业的角度来看,供热质量、经营管理和收费等方面作为一个互相联系、缺一不可的有机整体,一方面出现问题还会连带其他方面,进一步扩大了对企业供热的影响。
同时,通过优化热网经济参数,还能够为供热系统创造经济效益和技术的改进。
因此,在相关的负责人员制定运行调节曲线时,应从用户的实际室温情况出发,采集准确的运行参数信息,从而制定出符合客观实际的运行调节曲线,促使整个热系统能够实现协调运行。
同时先了解影响设计参数和运行参数产生差异的因素,再结合相关理论展开分析和计算,将得到的设计参数运用到实践生活中,并在运用过程中不断地检验和修正,从而制定出经济有效的运行参数。
二、设计参数与运行参数产生差别的因素在目前我国的二次网集中供热系统中,在室外气象达到设计参数工况时,室内采暖系统实际采集到的运行参数都相对较低,其中,供水温度大概在47.8℃~64.0℃之间,回水温度大概在40.0℃~53.6℃之间,实际供、回水温差比室内采暖系统的设计温差相差25℃左右。
浅谈城市集中供热管网优化设计
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald64随着社会经济水平不断发展,现在各大城市均采用集中供热为居民供暖,很好的解决居民采暖的问题,但城市集中供热各个方面仍存在很多问题,主要问题时以下几个方面:(1)现直埋热水有供热管道(其中包括一级网,二级网)大部分采用有补偿敷设,其中补偿器为集中供热安全问题产生大的隐患。
(2)各个热电厂和热源厂没有明显分区:现有供热区域相互重叠,这不仅仅是对供热管网投资上的浪费,而且极大造成管网散热损失。
例如:沈阳的国电沈阳热电厂与张士热电厂就存在这个问题,张士热电厂供热区域已伸展到国电沈阳热电厂厂区附近。
(3)各大热电厂或热源厂供热没有相互的联系:现在是各热电厂和热源厂各成系统,各个热源之间没有必然的联系,一旦热源、热网发生故障,将导致大面积停止供热,热网安全性差。
(4)现有热源中小锅炉太多:由于小型锅炉房热效率低、能耗高污、染物严重排放很难达到国家要求排放标准。
1 研究内容本文结合研究背景中集中供热的各种问题,研究出相应的解决方案:本文主要研究的内容有以下几个方面:(1)直埋热水供热管道的敷设方法探讨;(2)热源供热半径的研究;(3)后备热源的必要性;(4)现有小热源改造方案。
2 供热管道敷设方法探讨现有直埋供热管道(DN50~DN1200)敷设方案主要为有补偿敷设和无补偿敷设。
其中无补偿敷设又包括预应力安装敷设和无补偿冷安装敷设两种。
补偿器泄漏是供热管道经常发生的问题,直接影响供热的质量。
几乎每年冬天都会在新闻上听到由于补偿器故障而影响百姓生活的供热的事情。
鉴于这种情况在刚刚准备实施的城镇直埋供热管道设计规程中明显列出尽可能采用物补偿敷设。
预应力安装由于存在施工不便、需要一次补偿器、需要热源伴热等现在很少工程采用。
无补偿冷安装将管道受力分成一次应力和二次应力,应用材料力学中的第三强度理论,认为剪切力是管道损坏的主要因素。
供暖系统的节能改进与优化设计
供暖系统的节能改进与优化设计节能已经成为现代社会的重要课题,对于供暖系统也是如此。
随着能源消耗的增加和环境问题的日益凸显,供暖系统的节能改进与优化设计越来越受到关注。
本文将就供暖系统的节能改进与优化设计进行探讨。
1. 维护和更新设备供暖系统的设备是保持系统高效运行的关键。
首先,定期维护锅炉、暖气片等设备,确保其正常运行和高效利用燃气或其他能源。
此外,如果设备老化或效率低下,可以考虑更新设备,选择节能型的锅炉和暖气片,以提高能源利用效率。
2. 热控制和调节热控制和调节是供暖系统节能的重要手段。
通过智能温控器和调节阀等设备,可以实现按需供热和温度控制。
例如,通过将温控器与室内传感器相连接,系统可以根据人员活动和室内温度自动调整供暖水温和暖气片的开关状态,从而避免能源的浪费。
此外,还可以设置夜间模式和节假日模式来调节供暖系统,避免不必要的能源消耗。
3. 优化管道和绝缘供暖系统中的管道和绝缘材料对能源消耗也起着重要作用。
优化管道布局和直径选择可以降低输送热量的能耗。
此外,选择高效的绝缘材料来保护管道,避免能量的散失,也是节能的重要措施。
4. 应用清洁能源清洁能源是未来发展的重要趋势,也是供暖系统节能改进与优化的重要方向之一。
利用太阳能和地热能等可再生能源,不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低环境污染和温室气体的排放。
可以在供暖系统中引入清洁能源,通过太阳能集热器和地热能回收系统等技术来提供热能,达到节能和环保的目的。
5. 热回收和余热利用供暖系统中的热回收和余热利用也是节能的有效手段之一。
热回收指的是将在供暖过程中产生的热量再次利用,例如利用锅炉的烟气余热进行水预热。
同时,还可以将工业生产等过程中产生的余热利用于供暖系统,实现能源的综合利用,提高整体能源利用效率。
6. 加强管网管理和防漏措施管网的管理和漏损对供暖系统的能源消耗也有着重要影响。
通过加强管道的检修和维护,及时排查和修复漏损问题,可以减少供暖系统的能耗。
城市集中供热系统优化论文
浅谈城市集中供热系统的优化摘要:随着社会的发展与进步,重视城市集中供热系统的优化对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍城市集中供热系统的优化的有关内容。
关键词城市;集中供热;系统;优化;技术;对策;中图分类号:f291.1 文献标识码:a 文章编号:引言供热管网的研究随着供热系统的不断发展而发展,至今已有一百多年的历史了,得到了很大的完善和提高。
早在 60 年代,前苏联就开始用计算机对供热管网进行分析,并编制了软件对多环管网进行水力计算。
之后,一些国家开始系统地研究供热优化规划和设计的问题,包括系统的可靠性、热源的优化组合和运行、机组的优化配置、热网的干线最佳期走向和供热参数的优选等,并根据本国的资源情况和供热发展状况,配置了完备的系统,进行优化设计、系统分析和投资预算等。
一、集中供热系统的组成集中供热系统是将大量的热用户通过热力网连接起来,由统一的热源提供所需热量的一种供热系统。
该系统一般由三部分组成,即热源、热网和热用户。
其中热网作为供热系统的一个重要组成部分,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。
二、城市集中供热系统现状2.1 发展概况城市集中供热是由集中热源所产生的蒸汽、热水通过管网供给一个城市或部分地区生产和生活使用的供热方式。
采取城市集中供热方式,在提高原有供热覆盖率的基础上可以更好地节省燃料。
热电联产集中供热的发展之所以能成为城市建设的一项基本政策,源于其较好的经济效益和良好的环境效益以及很好的社会效益。
我国城市集中供热系统虽然起步晚,但在政府的大力提倡和鼓励下发展速度迅猛,一大批大型区域性热电厂相继建立。
2.2 取得的效益(1)较好的经济效益。
集中供热的所用的锅炉容量大,热效率高,相比于小型的供热系统,平均供热标准煤耗率低,每年可节约数千吨煤,减少了投入资金,为企业以及国家带来良好的经济效益。
(2)良好的环境效益。
城市集中供热系统不仅很好的节约了煤炭,更采用了完善的除尘设备,减少了二氧化硫以及二氧化碳和烟尘的排放量,减轻了大气污染,在原有供热的基础上,进一步保障了环境的优化。
城市集中供热管网的优化设计探讨
城市集中供热管网的优化设计探讨1. 引言1.1 研究背景城市集中供热管网是城市供热系统中的重要组成部分,负责将热能从热源传输到用户处。
随着城市化进程的加快和人们对供暖舒适度要求的提高,城市集中供热管网的优化设计变得愈发重要。
传统的城市供热管网存在诸多问题,如能效低、运行成本高、环境影响大等。
通过对城市集中供热管网进行优化设计,可以提高供热系统的能效、降低运行成本、减少环境污染,从而实现可持续发展的目标。
目前,国内外学者在城市集中供热管网的优化设计方面开展了大量研究工作,但仍存在许多问题有待解决。
如何在管网布局过程中考虑到城市规划、地形地貌等因素;如何设计高效的换热站以提高供热效率;如何运用先进技术手段对管网进行监控和调节。
加强对城市集中供热管网优化设计的研究具有重要的理论和实践意义。
本文将针对这些问题展开讨论,旨在为城市供热系统的可持续发展提供理论支持和实践指导。
1.2 研究意义城市集中供热管网的优化设计是当前城市供热系统建设和运行中的重要方向之一。
通过合理的设计和优化,不仅可以提高供热系统的运行效率和稳定性,还可以减少能源消耗,降低环境污染,提高城市居民的生活质量。
深入研究城市集中供热管网的优化设计意义重大。
优化设计可以提高供热系统的运行效率。
合理的管网布局和换热站设计可以降低能源损失,减少供热管道的热力损失,提高供热效率,节约运行成本。
优化设计可以降低环境污染。
优化设计可以减少供热系统的能源消耗,降低二氧化碳等温室气体的排放,有利于环境保护和可持续发展。
城市集中供热管网的优化设计具有重要的意义,值得深入研究和推广。
2. 正文2.1 城市集中供热管网优化设计的基本原理城市集中供热管网的优化设计是指在保证供热系统正常运行的基础上,通过对管网结构、换热站布局等进行合理优化,以提高运行效率、降低能耗和成本。
基本原理包括以下几个方面:一、管网结构优化城市集中供热管网的结构优化是指对供热管道的布局、长度、直径等参数进行调整,以减少传热损失、节约能源。
浅谈城市供热管网检修计划优化
浅谈城市供热管网检修计划优化摘要:城市集中供热管网作为现代城市主要基础设施之一,它主要是通过热水或者蒸汽的作用,通过一个或者多个热源进入管网向城市集中区域的用户提供热能。
这种供热手段,不仅有效的避免空气受到污染,还能提升能源利用率,节省成本。
现如今,很多的用户为了满足加热负荷的需求,随意改动管道直径,导致管网存在热水从细管道流入粗管道,这样给管网埋下了安全隐患。
因此,为了提升城市供热管道的质量,保障城市安全供热需求,应该科学施工,加强管理,进而促进供热质量的提升。
关键词:供热管网;改造优化;城市供热;供热管线1 .城市建设供热管网的概述为了更好的提升城市居民的生活水平,我国对于城市的供热管网在不断的设计建设和完善。
城市供暖系统主要是通过高温热水来为住户提供热量,让室内的温度可以维持在一个稳定的值,为人们提供更加舒适的居所。
城市供热管网的建设是为了可以让城市居民在冬天的时候拥有一个较为温暖的环境,提高人们的生活质量。
在传统的非集中供暖模式下,供暖分散,用户多采用小型锅炉或居家燃煤供热等模式,会产生较多的粉尘和气体排放,对环境有一定的影响。
在最初的集中供暖年代,由于建设规模较大,需要供暖的面积较多,造成项目的投资要求太高的问题。
除此之外,还存在着因为供热面积大,造成供暖效率低下,能源浪费大等问题。
由于城市化的进程不断加快,我国城市的规模不断扩大,为了可以更好的解决供暖所产生的问题,本文主要是针对城市的供热管网的建设和优化进行研究和探讨[1]。
2 .城市集中供热管网的技术优势2.1节能、供热质量高城市集中供热管网运用的主要目的是为城市居民提供温暖,在节能减排基础上,实现集中统一化管理,使供热的质量得到更多的保障。
集中供热管网可以实现对管网温度的有效控制,根据室外温度的高低调控供热管网的供热温度和流量,随着室外温度变化而变化,使管网温度与实时气温相匹配,使得室内温度达到一个平衡值,既能够实现居民对热源的现实需求,也能够实现资源的节省。
论城市供热管网的优化设计
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O.09SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工程技术随着城市集中供热的迅速发展,热网越来越显示其重要性,特别是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。
但是由于供热管网工程规模大、造价高,而且影响面广,使用期限短等缺陷,造成不应有的浪费,涉及城市规划建设和环境美化。
那么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、进行搞好城市的供热问题。
1我国城市供热管网的特点与常用设计技术城市供热管网的特点是热用户分布区域广、分支多。
在管网发生事故时,通常允许有若干小时的停供修复时间。
同时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,但这样存在一定的问题,热水力工况和控制十分复杂,同时网格状管网投资非常高。
在现阶段,我国城市供热管网优化设计的研究一般是先建立数学模型,以投资、运行和维护的总和最小为目标函数,把实际工程的要求作为约束条件,然后用某种最优化方法,求出实际问题的最优解。
最早的管网优化设计模型仅是针对树状管网建立的,后来发现这些模型不能广泛应用于实际的管网优化设计中,无法取得很好的结果。
在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下,笔者认为城市热力管网应是多条枝状管网放射型布置。
在规划设计时,根据城市规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线,在实施过程中根据供热能力和热用户情况,逐步完善不同的主干线。
2城市供热管网的优化设计2.1连接方式及供回水温度对于城市热力网工程,由于工程比较大,我们建议采用间接连接方式有利于降低工程造价,避免水利失调,降低用户间相互干扰,提高供热质量,并且便于运行维护。
同时一次网供回水温度的高低直接决定着工程的造价,从减小供回水管径的角度来看,较大有供回水温差,可以缩小管径,我们建议大多数城市地区一、二次网供回水温度为:一次网130/70℃;二次网85/60℃。
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城市集中供热管网系统的优化设计研究
发表时间:2018-11-01T16:32:06.077Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第16期作者:李征
[导读] 因此要不断的对集中供热管网系统进行优化设计,从而更好的为城市居民提供服务。
北京建筑大学北京市 100043
摘要:随着社会经济的不断发展,环境污染与经济发展的矛盾日益突出,而可持续发展战略的提出,对于环境保护的重视力度也在不断的增强。
而就在这种环境保护的大环境下,城市集中供热形式是有效解决城市污染的一种重要手段,不仅通过集中供热管网给城市中大部分居民提供冬季供暖,还能提高能源的利用效率,真正减少环境污染。
但是,随着城市规模的不断增加,对城市集中供热管网系统的设计要求带来一定的难度,因此要不断的对集中供热管网系统进行优化设计,从而更好的为城市居民提供服务。
关键词:城市;集中供热管网;优化设计
引言
城市集中供热管理系统的运行状况与城市居民的日常生活有着非常重要的关系,因此对于城市集中供热管网系统进行相关的设计优化具有非常重要的意义,不仅降低供热的成本,还能提升供热的效率,并且对于环境保护等都具有非常重要的作用。
因此随着我国社会不断的发展,对于城市集中供热管网系统的设计优化非常必要,能够使城市发展更加稳定与快速。
1 我国集中供热发展现状
截止到20世纪80年代,锅炉房供暖仍是我国北方地区的主要采暖方式。
随着改革开放的提出及不断深入,我国城市建设得到了快速发展,各地政府先后出台相关政策鼓励支持集中供热事业的发展。
自上世纪90年代以来,国家计委、建设部等先后就城市集中供热事业发布了一系列通知及要求,为城镇供热事业的发展指明了方向,极大地促进了城市供热事业的改革。
自21世纪以来,我国国民经济得到显著发展,人民生活水平上升到一个新水平,人们的关注度逐渐从物质需求的满足转向对环境健康的重视,进一步促进了我国集中供热事业的改革和发展,无论是规划设计方面还是实施运行方面,我国城市集中供热事业整体上实现了一个质的飞跃,当前在城市集中供热体系中推行的热电联产已被越来越多的人所认识并认可。
尽管我国作为一个能源大国而存在,然而由于自然资源的不可再生性,使得人们不得不重视对资源和能源的有效利用和节约,这在我国范围内已经引起了高度重视,我国政府正致力于对现有资源的有效利用以及对可再生能源的大力开发事业。
未来国家要实现可持续发展,就必须加强节能减排。
而城市集中供热系统由于需要消耗大量能源,故必须进行系统的节能性研究,尽可能提高资源的利用率。
2 城市集中供热管网优化设计的特点
2.1 供热效果好,节约能源
城市集中供热管网的管理非常方便,不仅提升能源的利用率,还能达到最大化的环保。
例如,城市在没有采取集中供热时期,企业或者是住宅小区都是自己供热,不仅需要大量的煤炭资源,还会产生污染气体,对环境造成极大的破坏,此外还会浪费热能。
而通过城市集中供热管网系统的应用,拆除私自供热装置,降低环境污染,还能减少煤炭能源的浪费,并且大提升热能的利用情况。
此外,城市集中供热管网系统不仅对供热质量有了保障,还能根据环境温度的变化集中调节供热参数,降低运营成本。
2.2 有效降低空气污染
城市中采用集中供热管网系统,不仅控制能源消耗,用少量的能源发挥巨大作用的效果,从而减少因为供热所产生的各种气体对大气造成的污染。
因为传统的小型锅炉在供热过程中,需要燃烧大量的煤炭资源,对环境造成的严重污染。
但是,采用集中供热管网系统,不仅解决了环境污染的问题,还可以有效控制能源。
此外,集中供热管网系统不仅节约了能源,还降低了各种有害气体的排放,使得空气质量得到保证。
2.3 自动化程度高
随着科学技术的不断进步,城市集中供热管网系统的管理已经能够实现自动化。
根据室外的环境气候调整整个供热管网的温度,满足居民的日常生活需要,减少资源的浪费。
并且,自动化管理模式中还能有效降低各种故障的发生风险,提高整个供热管网的运行效率。
3 城市集中供热管网的优化设计
3.1 对管线的布局进行合理规划设计
工作人员应当保证管线布局工作具有高度的可行性,这也是城市供热管网设计的关键性所在。
设计人员应当深入考察和勘测施工区域的地质特点与环境特点,根据情况进行管线的布局规划工作。
在此项工作中,设计人员还需将管网布局的影响考虑在内,例如,要深入分析和假设管网布局对周围施工区域的基础设施的不良影响,是否对周围的交通布局、电力网路产生影响。
此外,同时也要将管线布局的经济性考虑在内。
可行性的分析固然重要,但是经济性分析也具有相当重要的地位,设计人员要在保证管线布局的可行性基础上近最大可能地做到节约成本。
3.2 科学地设计管网的直径
管网的直径设计也是一项非常重要的工作。
一般而言,管网的直径有着一定的离散型特点,因此,供热管网的优化设计应当对管径进行重点的关注,根据实际的情况设计多种组合方式。
与此同时,还需要综合考虑热管管网的流量设置以及管段的直径设置,在设计中,要使得设计的直径能够承载管道的热负载值,同时也应当留有一定的富裕度,更好地体现经济性的原则。
在设计环节中,不但要满足供热的需求,更要将经济性原则考虑在内。
3.3 优化供热管网的管道设计
城市集中供热管网的管道的优化设计主要是减少管道的长度,降低管道上的热量损失和阻力。
减少管道上阀门的数量,可以减少管道上的阻力,也可以减少后期的故障维修费用。
管道应布置在稳固的基础上,以保证管道稳定,不会受到地基沉降的影响。
采用城市集中供热管网系统供热,热源点的数量会有所降低,供热管网的管道长度也在不断增加。
为了保证供热管网的正常运行,减少管道内的损失,应尽可能降低管网的长度。
首先,管道应沿道路布设,且应保持与道路平行,以尽量取直,并减少对周边环境与交通的影响。
其次,管道应
布设在稳固的地基上,不得铺设在软基上。
最后,尽量减少管道上阀门的数量,主要集中布置在热负荷集中地区。
3.4 优化集中供热管网运行方式
我国城市集中供热管网系统现在普遍存在资源浪费、经济效益差等问题,其主要原因是由于集中供热管网运行方式落后造成的。
新型城市集中供热管网系统近年来已经被研制出来,且已经得到了一定的应用。
虽然新的城市集中供热管网系统的运行效率得到一定程度的提高,但其仍存在一些问题,需要不断优化。
其主要问题表现在新型城市集中供热管网系统对管网的调节功能要求比较高,原有管网仍然需要不断优化改进,方可满足这项要求。
一方面是对热网参数做出调整,减少水力失调,冷热不均;另一方面是匹配热量、按需供热。
现在的集中供热系统往往是巨大复杂的,对于失调现象的消除需在正确的调解方案指导下,在集中指挥下,在供热阶段的各个时期均要进行反复多次调整工作的结果,而不是仅在系统投入前仅对各站进行一次调节就能解决问题的。
在采暖季节里,室外参数是变化的,由于建筑的热惰性造成在供热时反映在温度上的滞后性以及按人的作息规律如何实现人性化供热等均对按需供热提出新的要求。
显然在传统的手工操作条件下,这些工作对于技术人员是不可能完成。
随着国家对环境保护力度的不断加大,对城市集中供热管网系统运行方式的优化已成为必然趋势,且可以大幅提高企业的经济效益。
结束语
集中供热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),2005,(3):66-68.
[3] 杨丹,安恩科.供热管网设计运行中的最优化技术发展[J].山西能源与节能,2007,(2):35-37.
[4] 王芃,周志刚,王威,等.供热管网分阶段设计的可靠性研究方法[J].暖通空调,2014,44(3):19-24.。