浅谈城市集中供热管网优化设计

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摘 要：该文通过阐述集中供热的几个主要问题，其中包括有补偿敷设补偿器隐患、各个热电（源）厂分区不明、没有备用热源和小锅炉供热等然后分别论述了最优解决方案。

关键词：集中供热 节约能源 减少环境污染

中图分类号：TU995.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0064-01

Abstract：This paper describes several main problems of The central heating，including compensation for laying compensator hidden danger，the thermoelectric（source）partition is unknown，no spare heat source and small boiler heating and then respectively.discusses the optimal solution.

Key words：The central heating saving of energy Reducing the environment pollution

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。进而计算管道受力情况。鉴于上述两种安装方法有诸多问题，建议直埋供热热水管道尽可能采用无补偿冷安装。

3 供热半径的研究

由于蒸汽管道存在散热损失较大和凝结水不宜回收的情况，蒸汽管道长度一般不宜超过6 km，个别情况技术和经济情况满足要求的情况下，可延伸到7～8 km。

对于热水管道，由于我国现在绝大多数采用燃煤电厂热电联产，一般不在城市中心，一般供热半径不宜超过20 km。个别情况技术和经济情况满足要求的情况下，可延伸到25 km。

管道距离输送过长，会浪费大量的能源，所以政府应该控制各个热源以及电厂供热半径：要求其蒸汽供热半径不应超过8 km，热水不应超过25 km。

4 备用热源的重要性

2012年，辽阳覆盖室内三区80%的用户，由于红阳热力公司供暖锅炉出现故障，约7万用户受到影响。2013年，郑州、石家庄等地均有由于供热故障抢修而使居民供暖受到影响的事情。2014，濮阳地区某公司由于供热故障抢修而使部分居民供热收到影响。以上种种情况，年年全国各地均在不时发生，这一件件发生足以证明要想保证供热的安全稳定，各大热源厂，热电厂必须相应的互为备用热源。

5 现有小热源改造方案

目前，全国各地仍存在部分小型采暖锅炉房，这些小锅炉基本上没有完善的节能、除尘、脱硫装置，热效率较低（分散小锅炉的热效率一般在40%～55%之间），烟尘大，噪声大，污染严重，锅炉房间歇供热多，能源浪费大，不仅对城市环境造成了极大的污染，加大了煤、灰、渣的运输量，并由此增加了市政交通压力，造成了运输车辆尾汽排放的二次污染，而且还占用了大量的建筑用地和城市绿地，严重影响了城市景观和环境质量。

鉴于小热源有以上问题，全国各地应加快热电联产的步伐，有热电厂或大型热源厂代替小锅炉房供热。各供热公司禁止新建小型锅炉房，小型锅炉房改为大锅炉房或者热电联产供热。

6 结语

（1）由于无补偿冷安装在直埋热水供热管道中有点较多，直埋热水供热管道应优先采用无补偿冷安装；（2）各热电（源）厂应有供热半径：蒸汽供热不应超过8 km，热水供热不应超过25 km。（3）各热电（源）厂之间应形成互为备用之势，这样才能更好地保证供热的安全稳定。（4）小锅炉房供热效率低、污染严重等，应将其拆除并改为大锅炉房或热电厂集中供热。

参考文献

[1] 穆树芳.直埋供热管道技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，1997.

[2] 贺平.供热工程[M].中国建筑工业出版社.2008.

[3] CJJ/T81-2013城镇直埋供热管道技术规程[S].中国建筑工业出版社，2014.

[4] CJJ/T185-2012城镇供热系统节能技术规范[S].建筑工业，2013.