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。

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。