浅议城市集中供热管网布局问题及发展摘要：随着城市建设规模的扩大和热用户的不断增多，我国城市集中供热已越来越重视。

本文从我国集中供热事业的发展及现状入手，分析了当前我国集体供暖中存在的一些现象，并提出了对集体供暖系统的规划。

关键词：集中供暖，发展，现状，问题，规划Abstract: with the expansion of the scale of urban construction and hot users increased continuously in urban central heat supply system has more and more attention. This article from the central heating in the development of the cause and the present situation of, analyzed the current situation of China's collective heating that exists in phenomenon, and proposed to the collective heating system planning.Keywords: central heating, development, the present situation, problems and planning取暖是寒冷地区生活的必要条件。

供热行业作为对国民经济发展有着全局性、先导性影响的基础产业，与人们的生活息息相关。

由于当前能源和环保问题越来越多地受到关注，能源节约、环境保护、经济可持续发展已成为我国的基本国策。

目前，对城市供热的要求，已不仅仅在于规模的不断扩大，而且对供热系统的合理性、经济性，特别是供热系统的能源有效利用率及供熟可靠性提出了更高的要求。

集中供热这种供热模式逐渐为许多城市所接受。

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各热用户提供热能的方式。

集中供热是相对于分散小联片锅炉房供热而言的。

一、我国集中供热事业的发展及现状我国城市集中供热从50 年代开始起步。

近年来，随着改革开放的深入，国民经济的发展和人们生活水平的提高，人民的居住环境不断改善。

我国的集中供热事业得到了迅猛发展。

北方大部分城市每年都改建和新建一些居住小区，使城市建设水平和居民生活水平得到不断的改善与提高。

这些小区从几万平方米到几十万平方米不等，大多采用集中供热。

随着供热事业的发展，集中供热已从大城市走向中小城镇，从机关单位、公建普及到居民采暖口。

近二十年来，国民经济的迅速发展，节能工作日益受到重视和开放政策的实施，使我国集中供热事业，无论在规模和供热技术方面，都有很大发展。

我国政府采取了一系列措施，推广集中供热技术的应用。

1986 年国务院以国发(1986)22号文件转发《关于加强城市集中供热供冷管理报告》以后，集中供热有了更大的发展。

近几年来，随着经济的高速发展，集中供热逐渐成为城市供热工程的重要形式。

但是，我国供热事业最为发达的东北、华北、西北地区，城市集中供热普及率却比较低，仅为18％，与供热事业发达的国家相比还是处于落后状态。

俄罗斯早在1980 年城市集中供热普及率就达到60％。

1999 年，北京市集中供热普及率为50％，而莫斯科市则达到100％。

据预测，到2000 年我国集中供热普及率将达15％，东北、华北、西北地区达20～30％，经济发达的开放城市将达45％～50％，最近颁布的北京市总体规划确定。

2010 年北京市集中供热普及率上升到70％。

二、集中供暖系统中供热管网存在的问题城市集中热水供暖管网是集中热水供暖的基础条件，在布局方面存在的问题制约着供暖的集约化和有效性，具体表现为以下几个方面：1．管网布局不合理在我国很多管网系统中很热水管道安排不合理，经常事“长管路，大管径”的局面。

不仅增大了系统投资，热力消耗和动力消耗，而且出现了远端用户暖气不热、近端用户暖气过热的热力失调现象。

另外，很多管网系统没有进行过系统优化，管道的敷设随城市建设一段一段地施工，使一些管道呈单一枝状延伸。

甚至，为满足新用户的热负荷需求，采取加粗管道的方法，出现了热水由细管道流向粗管道的不合理现象。

2．蒸汽温度偏高由于我国很多城市没有需要蒸汽的工业用户，蒸汽的唯一用途是由热源直接供给热力站帮助实现二次网的换热。

蒸汽温度过高，造成能源浪费。

3．凝结水不回收一次网经过换热后，凝结水没有回收。

主要是考虑两方面的原因。

第一，由于蒸汽温度过高，经过换热凝结水温度也很高。

高低压凝结水在同一母管中混合，产生水击。

第二，热网循环水质差，换热器结垢现象严重，凝结水不宜回收。

4.变频技术的经济性问题系统运行中增加风机和泵类等机械之后，风量和流量的调节依靠调节板或者节流阀，这种控制方法简单，却并不利于能源节约，而异步电动机的恒速转速，同样不够经济，因此变频技术应用需要综合考虑价格、运行可靠性和容量等限制问题。

三、城市集中热水供暖管网布局的问题解决措施1 管网布局的优化措施管网的布局必须经济合理，尽量缩短主干线，同时合理配置管线的阀门、补偿器等附件，以便实现灵活放气、放水和疏水。

技术方面则要确保可靠合理，譬如尽可能避开不利敷设管道或者管道敷设后容易造成外力破坏的地段，譬如土质疏松的区域，敷设后在重力荷载作用下，管道容易被压坏，或者敷设于地震断裂带或者滑坡区域，在发生地震或者滑坡等自然灾害的时候，难以保证管道的安全。

因此，管道不利于敷设在交通道路下面，笔者建议平行于车道，并尽可能敷设在车道以外，譬如沿着人行道的一侧敷设。

而地上的管道，为了保持美观和不妨碍交通，可与其他管道或者建筑物合理搭配，但需要控制彼此之间的间距，以便确保管道运行的安全和方便日后的检查维修。

至于管道的管径大小选择，我们可以根据热水供暖用户的需求，对各个管道的流量进行计算和设计，然后根据流量的大小确定管道的管径。

2 水力的静动态调节为了解决集中热水供暖时水力不均的现象，我们可以采用变频器的变频调节，控制热水供暖的平衡。

变频器有水力静态调节的平衡元件，设置于支干线、支线和用户的入口处，譬如调节挡板和节流阀，这种元件的原理是手动调节孔板2-3 次，使得供热管网趋向于平衡状态，如果热水供暖的范围越大，则需要重复调节的频率就越高，而且需要密切关注负荷的增加和减弱变化，笔者认为静态平衡元件比较适用于规模比较小的热水供暖管网系统，而且在供暖负荷和工况不变的情况下使用为佳，主要是因为静态平衡元件不具备自动消除余压的功能，而且范围太大的话，需要安装更多的平衡阀，而且调试费用也比较高，因此还需要搭配动态水力平衡元件，这样才能够彻底解决水力失调的问题。

动态水力的平衡元件，可采用联动置的多孔板组合自力式流量控制器，这种元件能够根据流量的大小，与静态平衡元件结合，借助系统的压差自动调节阻力，直到将系统的剩余压力消除干净，这样一来，不管热水供暖管网的负荷产生什么样的变化，都能够确保流量值保持永恒稳定，有利于安装数量和成本的减少，为热水供暖管网的有效运行和管理提供良好条件。

3 泵类机械的变频技术应用交流电动机调速的方案中，必须充分考虑变频技术的应用，采用变频调速的基本原理整合电压型变频调速器的各个组成部分，譬如整流器和逆变器等，并且将三相交流电转变成为直流电，以便控制微处理器的脉动电压，在输出调速电动机的时候，则可以控制电机转速和电源频率之间的关系，以实现调速的平滑无级功能。

变频技术应用于泵类机械，以水泵的应用为例，通过控制转速，有效地减少空气动力，在与风门风量控制调节方法对比的情况下，前者的耗电明显小了许多。

水泵在恒速水压的作用下，热水供暖的管网会呈现曲线的阻力特征，在设计水泵的时候控制输出的流量，确保轴功率和输出流量成正比关系，如果生产工艺另有所需，则在输出流量减少到一定程度后，增加管网的阻力，这样一来，在满足某个输出流量的特殊情况下，水压头就会得到大幅度的降低，而且功率也会逐渐减少，表现出非常明显的损耗节约效果。

从以上的分析可以得出结论，每个热水供暖的季节，需要综合考虑变频调速的装置，而且在低转速的情况下，各种导致功率下降的因素都要综合考虑，在热负荷延续的基础上，最大限度减少水泵的耗电量。

四、城市供热系统规划的发展1．扩大供热公司规模随着城市发展以及集中供热面积的不断增大，城区电热需求增加，尤其是热用户逐年增多，热负荷越来越大，现有机组抽汽能力已经远远不能满足热用户的用热需求。

这就要求城市要不断增强供热公司的规模，多筹备几个热电厂。

2.热力站安装监控系统为了实现实时控制和调节供给用户的热量，热力站应安装监控系统。

热力站实时运行管理系统分为实时监控系统和实时管理系统。

热力站实时运行管理系统是将每个热力站的运行参数、用户的供热情况、管网的拓补结构、检修记录、用户的收费情况等方面综合起来的管理系统，有别于目前的热网计算机监控和管理系统。

对于某些热力公司所管辖的一个庞大的供热系统而言，热力站高达几百座，可以采取所属分公司管辖供热范围组成一个“热力站实时运行管理系统”。

实时监控系统由中央管理工作站、现场控制机、通讯网络系统、咀及温度、压力、流量传感器和控制执行机构组成。

实时管理系统对热力站的运行参数、热用户的供热情况进行管理，同时将一次网管线、热力站的各项设备、图表、检修和大修记录、二次网管线、用户管理等内容一并用图表、文字说明的形式，直观筒捷地显示在屏幕上。

热力站实时运行管理系统采用分布式计算机监控系统。

目前在国内，对于供热系统的计算机监控方式，有两种不同的思路：一种是采用中央集中式监控方法：另一种是采用中央与就地分工协作的监控方法。

前一种方法是中央独揽大权，热力站机组只有测试仪表和执行机构，它的功能只是参数的下情上达和指令的上情下达，本身没有自动调控的决策功能。

这种方对软件的功能要求比较高，当热电厂不是“以热定电”即当热电厂供热量不足时，能进行流量的均匀调节，但其灵活性差，局部故障容易影响全局的正常运行。

第二种方法，即中央与就地分工协作监控方法，中央控制室只负责全网参数的监视咀及总供热量、总循环流量的自动调控。

这种方法比较灵活，故障率少，容易适应热网不同建设期的需要，国外多数采用这一种方式。

热力站实时运行管理系统采用的控制策略就是第二种方式，即为：中央监测、现场控制。

中央管理工作站仅负责检测显示热网参数；每个热力站独立地工作，互不干扰。

即使某一个换热站出现故障也不会影响其它换热站的正常工作。

五、结束语综上所述，城市集中热水供暖管网是集中热水供暖的基础条件，在布局方面存在管网布局不合理、蒸汽温度偏高、凝结水不回收、变频技术成本过高等问题，制约着城市集中热水供暖管网的有效运行。