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摘要:隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,城市化進程加快,對資源需求量持續(xù)增加。對于供暖工程而言,要對管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計,才能改善實際效果,發(fā)揮出更大的作用。文章先介紹基本現(xiàn)狀,再分析優(yōu)勢,最后提出具體策略,采用有效方法促進城市更好發(fā)展。
關(guān)鍵詞:城市集中供熱;管網(wǎng)優(yōu)化;設(shè)計分析
1引言
供熱工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施保障,滿足居民實際需求,有利于改善生活品質(zhì)。傳統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計逐漸出現(xiàn)一系列問題,需要優(yōu)化才能取得良好效果。通過優(yōu)化設(shè)計,可以很大程度上降低成本、節(jié)約能源,實現(xiàn)資源優(yōu)化配置,為人們帶來更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
2城市集中供熱現(xiàn)狀
由于我國北方地區(qū)經(jīng)濟水平落后,所以一直到上世紀80年代左右,都是采用分散式供熱方式。隨著改革開放的不斷深入,城市建設(shè)速度加快,為了促進供熱事業(yè)的發(fā)展,政府頒布了一系列政策。上世紀90年代起來,受到了國家的重視,先后了通知和要求,為供熱事業(yè)發(fā)展指明了前進方向,對于提升整體水平有著重要意義。進入21世紀以來,人們物質(zhì)生活水平大大提高,環(huán)境保護成為社會熱點,對供熱產(chǎn)生了深刻影響。城市供熱處于不斷發(fā)展之中,要對方式進行優(yōu)化,才能滿足實際需求,為居民提供更好的供熱服務(wù)。城市供熱要消耗大量能源,因此要堅持可持續(xù)發(fā)展理念,倡導(dǎo)節(jié)能減排理念,不斷提高資源利用率。未來供熱要采用可再生和清潔能源,減少對自然環(huán)境污染,符合實際發(fā)展的需求,實現(xiàn)人與自然和諧相處,推動生態(tài)文明城市建設(shè)。
3城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)勢
3.1供熱質(zhì)量高
在城市基本都是采用集中供熱的形式,在冬季,氣溫極低,運用集中質(zhì)量并調(diào)的方式來調(diào)節(jié)供熱介質(zhì)的溫度、流速等方面,保證供熱參數(shù)在合理范圍之內(nèi),確保正常供暖。這種模式具有明顯優(yōu)勢,不僅可以減少資源浪費,還能夠降低成本,實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。另外在管網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置計量表,利用計算機來進行調(diào)節(jié),對實際運行情況有全面了解。管網(wǎng)設(shè)計減少鋪設(shè)面積,對城市情況實地考察,設(shè)計出合理方案,有利于降低建設(shè)成本。合理布置可以在短時間內(nèi)滿足供熱需求,大大提高了運行效率,減少不利因素影響。在滿足用戶需求的同時,對有限資源合理配置,不會出現(xiàn)浪費的情況,不斷提高供熱質(zhì)量,有著很好的經(jīng)濟效益。
3.2減少空氣污染
在傳統(tǒng)模式下,采用煤炭取暖方式,燃燒后會造成環(huán)境污染,導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降。為了體現(xiàn)出城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)勢,要盡量避免建設(shè)分散的小鍋爐房,有助于集中利用熱能、另外對于環(huán)境保護有很大的幫助,集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)用的鍋爐容量比較大,能夠最大限度節(jié)約燃料。在現(xiàn)代社會中,要不斷引入先進技術(shù),可以提高資源利用率。有效減少固體污染物排放量,不會對自然環(huán)境造成太大的影響。環(huán)保已經(jīng)成為了新時代的主題,國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排,所以城市供熱要順應(yīng)發(fā)展要求,通過對供熱工程進行優(yōu)化設(shè)計,就可以實現(xiàn)預(yù)期目標。在供熱過程中,要重視環(huán)境保護,將污染降到最低,提高資源利用率,符合可持續(xù)發(fā)展理念。
3.3自動化程度高
在快速發(fā)展的今天,人們已經(jīng)進入到信息化時代,先進技術(shù)被應(yīng)用在各個領(lǐng)域,城市集中供熱也不例外。從目前情況來看,集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了自動化控制,能夠根據(jù)室外溫度變化情況做出調(diào)整,大大提高了工作效率。人員勞動強度會降低,只需要對設(shè)備進行操作就可以了,非常的快捷方便。采用中央加熱設(shè)備,可以有效提高集中供熱管網(wǎng)的運行質(zhì)量,降低系統(tǒng)故障發(fā)生幾率,確保始終處于正常運轉(zhuǎn)之中。因此要樹立起創(chuàng)新意識,不斷引入先進技術(shù),對集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)進行優(yōu)化,才能取得更好的效果。對管網(wǎng)系統(tǒng)運行實現(xiàn)自動化控制,節(jié)省大量時間,要求人員要熟練操作設(shè)備,按照規(guī)定要求去執(zhí)行,做好城市集中供熱工作。
4城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計策略
4.1供熱管網(wǎng)連接方式和供回水溫度
為了享受更好的供熱服務(wù),要采用間接連接方式,具體形式是一次網(wǎng)通過水-水換熱站與采暖熱用戶進行連接,這樣用戶是相對獨立的,不會有干擾的影響,保證了供熱的質(zhì)量。當供熱系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,檢查和維修起來也比較方便,能夠在最短時間內(nèi)解決,恢復(fù)到正常供熱狀態(tài)中。工程造價會受到一次網(wǎng)供回水溫的影響,所以可以適當減小管道的半徑,保持較大的供回水溫差。在通常情況下,一次供回水溫度在80℃~140℃之間,二次供回水溫度在60℃~90℃之間,供熱效果會比較好。通過改變連接方式和調(diào)整供回水溫度,讓供熱水平大大提升,為居民提供更好服務(wù)。
4.2供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式
城市供熱管網(wǎng)有架空、地溝、直埋三種敷設(shè)方式,通過對比發(fā)現(xiàn),直埋具有明顯優(yōu)勢,熱損失較小、環(huán)境影響小、占地面積小、施工時間短等,所以應(yīng)用范圍比較廣,國內(nèi)很多城市都是采用直埋方式。由于供熱用戶很多,所以在正式施工之前要做好調(diào)查工作,對地理環(huán)境、地質(zhì)條件等有所了解。然后確定設(shè)計圖紙,保證和實際情況相符合,能夠有效落實下去。對圖紙進行審核,及時發(fā)現(xiàn)其中不足地方,通過改進實現(xiàn)完善,起到正確指導(dǎo)作用。要盡可能減少管網(wǎng)線路,找到最優(yōu)化方案,不僅可以降低工程造價,還能夠提升供暖效率。由此可見,直埋是一種很好的方式,結(jié)合城市供熱情況,制定出合理方案,保證系統(tǒng)正常運行。
4.3供熱管網(wǎng)的管徑及平面布置
管徑大小選擇非常重要,要控制在合理范圍之內(nèi),可以減少工程造價、改善運行效果。要根據(jù)供熱介質(zhì)的流量、性質(zhì)、流速、預(yù)留負荷及輸送距離來確定管徑,保證滿足實際需求。在進行平面布置時,要充分考慮城市的規(guī)劃,以此為依托,考慮熱負荷分布、熱源位置、地上地下管道、園林綠化、水文地質(zhì)等各種因素。管網(wǎng)布置采用枝狀敷設(shè),一定要保持平直,避免出現(xiàn)彎曲的情況,可以減少施工難度。走向根據(jù)供熱地區(qū)分布來確定,主干線要靠近大用戶,有利于減少運行費用。管網(wǎng)平面布置是一項復(fù)雜工作,所以要樹立起全局意識,從城市整體規(guī)劃角度去看,才能制定合理的設(shè)計方案,保證管網(wǎng)的科學布設(shè),不斷提高運行效率。
4.4供熱管道的熱補償
熱補償對于供熱管道具有重大意義,有自然補償和補償器補償兩種方式。補償器包括方形補償器、套管補償器、波紋補償器、球形補償器、無推力旋轉(zhuǎn)補償器,無推力旋轉(zhuǎn)補償器具有推力小、補償距離大的優(yōu)勢,保證管道安全性。所以要采用無推力旋轉(zhuǎn)補償器,為供熱管道提供保障,減少不利因素影響。無補償直埋敷設(shè)分為冷安裝無補償、預(yù)應(yīng)力無補償,其中冷安裝無補償具有施工簡單、工期短、造價低的特點,是目前最常用的方式,實際效果比較好。技術(shù)是處于不斷發(fā)展之中的,加大對熱補償器的研究,不斷提升水平,可以實現(xiàn)更好的應(yīng)用。同時要進行定期檢查,看是否處于正常工作狀態(tài)中,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況要及時處理,為供熱系統(tǒng)運行提供保障。
5蒸汽供熱系統(tǒng)
由于壓力高、溫度高、所以一般應(yīng)用在工業(yè)中,如果要進行城市供熱,要先經(jīng)過汽水換熱站轉(zhuǎn)換為熱水系統(tǒng)才可以,為供熱提供有力支持,是一種很好的方式。由于蒸汽在使用的過程中容易出現(xiàn)不連貫的問題,容易導(dǎo)致管路出現(xiàn)氣擊或水擊的問題,這一現(xiàn)象有可能會破壞補償器,所以在對蒸汽系統(tǒng)進行設(shè)計的時候,要經(jīng)過縝密的考慮。為了解決當前問題,要盡可能減少蒸汽管路附件的數(shù)量,降低故障發(fā)生概率,確保供熱的可靠性和穩(wěn)定性。蒸汽管道要采用隔熱托座、節(jié)能疏水系統(tǒng)、無推力旋轉(zhuǎn)補償器、高效保溫材料、先進技術(shù)工藝等,有效適應(yīng)蒸汽管道長距離輸送的未來發(fā)展趨勢。管道材質(zhì)一定要符合標準,具有耐久性、耐腐蝕性、防滲漏的特點,防止輸送過程中出現(xiàn)泄露,從而造成資源浪費。要進行檢查和維修,能夠延長使用年限,提高整體經(jīng)濟效益。
6熱源優(yōu)化
常見的熱源內(nèi)部設(shè)備優(yōu)化措施是多熱源的靜態(tài)優(yōu)化模型,每個熱源都有多個可以選擇的方案,當然最好的方案只有一個,保證供熱質(zhì)量前提下,將費用減少到最小。人員要具備較強專業(yè)素養(yǎng),運用熟練技能去開展工作,及時發(fā)現(xiàn)其中存在問題,通過有效解決來取得更好效果。熱源是城市集中供熱的根本保障,能夠提供豐富能源,滿足人們生活需求。所以要不斷進行優(yōu)化,拓展供熱范圍,發(fā)揮出更大作用,創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益,滿足更多居民的供熱需求,有助于提升生活品質(zhì)。
7結(jié)束語
綜上所述,關(guān)于城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計分析具有重要意義,可以取得顯著成效。要制定出一套完善的方案,不斷提升供熱效率和質(zhì)量,適應(yīng)城市發(fā)展的需要。
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作者:韓長青 王芳 單位:河北建筑工程學院 張家口市恒達交通房地產(chǎn)開發(fā)有限公司