城市采暖供热优化方式的探究

城市采暖供热优化方式的探究

宋明

通化益信实业股份有限公司吉林通化134003

摘要：城市的采暖供热是国家民生保障政策的一部分，关系到人民群众的生活质量，在城市供热网络的不断扩大和发展的过程中，一些缺点和不足之处逐渐显露出来，供热结构不成体系、供热质量不到位、管道锅炉等设备老化、管理体制方面不完善、能源浪费和环境污染问题日益突出。本研究根据以上问题对城市供热的现状进行客观全面的分析，对优化改进供热系统及方式提出了针对性的解决方案，对城市采暖供热优化方面提供参考。

关键词：城市；采暖供热；优化设计

前言：近年来，随着科学技术的进步以及我国北方城市的扩张和发展，城市采暖供热管网系统的控制和改善的必要性也日益显著。目前，我国在城市采暖供热管网的建设方面出现了一些弊病，没有形成系统的规模，出现盲目扩张的情况，影响到了城市的发展建设与人民的生活质量，因此，城市采暖供热管网系统是目前亟待解决的问题。

1城市采暖供热的现状分析

1.1城市采暖供热管网控制方面分析

从整体上来看，城市供热系统主要由供热源、热源网、需热用户等构成的一个网状结构系统，系统复杂且庞大，由于城市不断扩张，供热管网也根据需要不断扩建。从城市供热的网络结构上主要划分为两次供热：一次水直接供热和二次水间接供热；从能源上则分为锅炉高温热水和电厂蒸汽两种供热方式。一次水直接供热投入成本较低，供热结构简单，二次水间接供热结构较为复杂，但相对于一次水直接供热来说，二次水间接供热系统更为安全可靠，供热效率高。因此，大多数城市的供热方式都是二次水间接供热，少部分城市会采用一次水直接供热。虽然二次间接供热目前普遍应用于大部分城市的供热系统，但是其在实际操作中的管理与运用方面仍然存在一些弊端。如热转换站是二次水间接供热系统的重要部分，这部分非常关键，如果出现操作人员操作不熟练或者全自动热换站无人看守的情况，出现问题没能得到及时有效的解决，不仅会影响整个供热系统，还会引发一系列的安全问题。除此之外，很多城市的供热系统管网管道使用年限较长，加之供热设备由于资金、资源等问题没有进行及时的更新，耗能高的同时供热效率较低，管道和设备存在一定的安全隐患，部分城市供热管网分布不合理，因此造成资源能源的巨大浪费。

1.2城市采暖供热管网改造方面分析

影响城市采暖供热管网系统的因素包括供热形式、输水温度和管道半径、热导率、保温层的厚度等。从供热形式来分析，可大致分为热电联产、燃煤锅炉供热、电力供热、天然气供热几种主要形式，其中，热电联产的能源转化率最高，许多城市都在积极开发热电联产项目，它的转化率较高，供热率较高，相对于其他的供热形式来说比较经济实用，但是其审批非常困难，许多城市会选择燃煤锅炉供热方式，这种供热方式应用广泛，能源转化率和供热效率相对其他方式来说比较好，但是其污染环境程度较高，虽然目前29mw以上大容量高温水燃煤锅炉技术已经逐渐成熟，许多小城市并没有及时更新设备，造成能源资源的浪费以及环境的污染。其余的三个因素都会不同程度的影响热量在传输过程中的流失程度，输水温度过低时，散失的热量会减少，不同管道半径之间的差距就会减小，输水温度过高时，则相反；热导率的影响表现在两个方面，管道热导率和土壤热导率。管道和材质和铺设管道的土壤环境都会影响供热传输。保温层的作用是隔绝管道和土壤，避免热量在传输过程中大量流失，保温层越厚，热量流失程度越低。

2城市采暖供热管网的优化改造方式

2.2革新系统优化管理

城市供热关系到国家民生问题，是不容忽视的大事，供热管网系统的改造和优化是一个大工程，在保障居民供热需求的同时，还要考虑到设备的质量以及实际操作运用的情况。相对于直接的连接方式，间接的连接安全隐患相对较小，不会因为一处出现问题而导致整个地区出现问题的状况，用户之间独立性较强，可以及时发现问题解决问题，是城市供暖系统的首选。不同的城市具体情况不同，在优化管网设计的过程中要具体情况具体分析，根据城市本身的规模、地理位置、人口分布、楼体等多种因素具体分析。例如在东北地区地质活动频繁，铺设管道就要避开特殊地形，减少长管道多用短管道，降低灾害损失，保障供热效率。从供热率、安全等多方面因素综合考虑，尽量采用二次间接供热系统，通过气候补偿的方式根据实际情况调节换热站的热量供给；安装自控设备来代替人员操作，在补水、调节水温等操作中自动化控制不仅更加安全、精确、可靠，而且节省了人力资源的成本，提高了供热系统的安全性和稳定性。硬件设施完善的同时，完善管理机制也同样重要。要整合城市所有供热公司的所有数据通过网络系统传输到调度中心，包括用户数据、管道数据、热换站等相关资料，由调度中心对数据资料进行分析整理，根据数据分析结果对实际的供热进行调节。

2.2优化管网铺设方式

城市供热网络是十分庞大且复杂的工程，采用间接的连接方式可以有效降低施工难度，节约施工成本，提高供热质量。管道铺设时避免采用架空和地沟的方式，尽量采用直埋式。架空施工难度大，风险大，热量散失大，地沟占地面积大。直埋式因为其占地面积小、施工难度小、使用寿命长的特点被广泛应用。在设计管网时，要考虑供热网络要覆盖的用户数量去，以此来计算管道需要的半径以及供热输水水温等，管道半径的设计对于供热系统至关重要，防止铺设管道半径过大或过小影响用户的供热需求以及出现潜在的安全隐患，需要考虑到辐射范围以及地理环境等多种实际情况，合理的设计才能保证供热的安全性和供热质量。在城市供热的过程中，不可避免的会消耗掉大量的资源能源，这过程中会产生并排放污染物质，造成不同程度的环境污染，要注意优化能源结构，调节煤、电、天然气的使用比例，我国大多数北方城市都使用煤炭供暖，因此会造成冬天雾霾情况极其严重，已经影响到人们的日常生活以及生命安全，要减少煤炭的使用量，均衡自然资源和供热系统的关系。

3结语

总之，城市采暖供热管网系统的设计对居民的正常生活有很大的影响，我们通过对城市供热管网的管理和控制方面有了全方位的了解，合理科学的管网设计和管理会提高城市供热的安全性和稳定性，同时也会节约经济成本，降低环境污染程度，缓解能源消耗压力。在管网设计过程中要考虑多方面因素的影响，合理分配用户、合理划分区域，推动城市供热管网方式向科技化、智能化方向发展。

参考文献：

[1]孙焕波，杨友明.城市集中供热管网的优化设计[J].中国新技术新产品，2015，19（13）：110

[2]孙焕波,杨友明.城市集中供热管网的优化设计[J].中国新技术新产品,2015,13:110.