城市集中供热系统现状和问题分析

城市集中供热系统现状和问题分析

李春晓

青岛捷能电力设计有限公司山东青岛266071

摘要：城市集中供热管网是城市建设的重要工程，在发展的过程中，涉及能源消耗、经济成本等问题。本文首先说明了城市集中供热的优势，然后分析了城市集中供热系统现状和问题，最后详细阐述了城市集中供热系统的优化对策。

关键词：城市集中供热；资源；管线；管径；优化

一、城市集中供热的优势

（一）节约资源

传统的供热采用容量小、效率低的锅炉，而现代的城市集中供热利用的是容量大、效率高的锅炉，大大节约了能源。

（二）减少空气污染

目前，集中供热利用热电厂或集中锅炉房供热，安装专用供热设备和排污净化设备，而以前的分散锅炉供热，大部分未安装达标的污染净化设备，集中供热解决了供热带来的环境问题。

（三）提高了供热质量

传统的供热是在某一时间段内供热，供热时间大部分集中在晚上，供热不稳定。而集中供热是保持室温不变的连续供热，提高了人们的生活质量。

（四）节省了人力物力

由于城市集中供热主要操作都是自动化的，根据对供热温度的设置，设备可随室外温度的变化自动调节供热环境，节省了人工的操作。

二、城市集中供热系统现状和问题

（一）供热体系存在缺陷

当前，城市的供热普遍存在着这样的问题，供热系统分散凌乱，有的是一栋楼拥有一锅炉房，有的是一个院子里边有好几个锅炉房，要不有的城市就干脆没有建锅炉房，新建好的居民区里边，连采暖设备都没有安装，居民只好自己在楼房里利用小火炉或其他的方式采暖。现在，随着城市化的进程脚步加快，在今后的城市住宅小区的建造数量会大大的上升，如果还是继续用的分散式的供热方式，那么将来煤炭的使用量会不可避免的上升，这样就会进一步的加重环境的污染。

（二）陈旧的热力设备

管道老化、材质低劣、施工技术落后是造成管道事故的主要原因。由于部分城市供热企业长期亏损，缺乏更新改造资金，一些供热管网已出现老化。早期敷设的供热管道由于技术和工艺的限制，大部分采用管沟和架空敷设，管材保温质量差，加上供热运行温度较高，工作环境恶劣，年久失修，管道腐蚀严重，保温层脱落和管沟进水情况普遍，常常发生泄漏和堵塞事故，管道热损失也造成了能源的大量浪费。

（三）收费制度缺陷所导致的难以避免的热能浪费

当前，我们国家对于供热的收费是通过面积来计算的，企业事业单位是按照所在办公楼的面积大小来缴纳供热费用，居民则是则是按照自己住房的使用面积数量来缴纳，这样的话，居民对于供热的能耗问题就显得漠不关心，觉得室温高了就打开窗户来散热，还有人盗用供热管道里边的热水。而现在的供热系统难以对拒不缴纳供热费的用户采取强制措施，同时当居民上班或外出时，也无法调节室内供热系统，只能让供热系统一直都开着，导致了很多不必要的热能浪费。

三、城市集中供热系统的优化对策

（一）管线的布局优化设计

供热管网的管线应从经济性、技术性等方面考虑进行合理设计，近几年由于城市集中供热源的减少，供热管网的投资加大，对集中供热管网的设计要求更为严格。

首先，在管线的布局过程中，应集中在热负荷区域，减少管线的长度，力求短直，在设计中，采用Dijskstra算法求出最短路线，缩小阻力带来的损失，从而保证管网的经济投入。

其次，在管线敷设过程中，选择土质较硬的位置、地震稳定区域、不易出现滑坡危险区和地下水位较低的区域。避免和交通干线的交叉，尽量和公路平行并且在公路一边的辅路位置敷设，防止出现阻碍交通的现象。

再次，在管线布局过程中，供热管线应与其他管线保持一定的距离，避免施工时对其产生影响。

（二）管径的优化设计

在管线的布局、管径的设计、管道的敷设和管网的运行设计中，管径设计是整个城市集中管网设计的核心，对于供热工程而言，管径的设计是离散的，在对每种管线进行布局时，管径的设计都会有多种选择，因此，在管径的优化设计中，首先确定管径的最大值，使管径的选择尽量在较小的范围之内。在设计供热管网时，管径的大小是根据各个管段的流量、长度、材料以及比压降的大小来确定。管段的流量和用户的设计热负荷、热网的供、回水温度有关系，在确定管径之前，要对不同管段的热负荷加以计算。实际上，管径越大，热量输送时产生的阻力就越小，消耗的动力成本就越低，但建设的成本会相应的增大，因此选择最优管径，才是经济合理的管径。合理的管径优化设计，既能满足供热管网的管径使用，又能节约经济成本。

（三）管网的运行优化设计

目前，我国各大城市集中供热管网在运行的过程中存在很多问题，例如能源利用率较低，经济成本较大，严重影响了供热管网的质量。因此合理的管网运行调节对于供热系统的正常运行起着非常重要的作用。

首先，科学合理地设计供热管网系统，通过合理的设计，减少实际运行中出现的问题，保证供热系统的正常运行。

其次，在管网运行中注重管网的调节，很多用户出现供热不均的现象，主要是由于供热管网的水温调节不得当造成的，当用户自行调节供热温度时，通过对调控设备的设计，使单户调节温度时，不影响其他管道，同时避免产生振动和噪音。通过先进的技术，合理优化设计集中供热管网，提高供热管网的质量，保证居民的正常生活。

（四）将分散的锅炉房集中起来供热

将分散的锅炉房集中起来供热可以灵活的掌控供热范围，至于应该怎么集中，那得根据各个地方的实际情况来进行，在范围大的地方可以建立一个区域的锅炉房，在范围小的地方则可以以小区为单位建立小区的锅炉房。现在很多地方的小区建设已经刚开始连成片，这有利于对锅炉房的集中整合，应当合理的利用这个机会。在热电厂的供热体系中配置规模合理的锅炉房集合，以方便居民的集中供热。同时要注意在合并锅炉房时所要解决的资金和技术问题。

（五）对于热源的开发，寻求技术支持

我们国家有着丰富的地热资源，开发时要注意根据每个城市不同的资源结构特点来开发热源，例如冰岛的地热源比较丰富，所以就针对地热建立一个相应的城市供热系统，在我国针对地热资源的开发利用也取得了不错的进展，在江西、

广东以及辽宁等地区，已经建成了一批利用地热来进行试验的供热站。但是在试验中还存在着很多亟待解决的问题，例如应该怎样才可有效的收和储存丰富的地热资源，并且把它转变为我们需要的热能。

另外也可以正确的使用工业生产过程所产生的余热资源，在化工、冶金以及建材等工业领域都存在着非常丰富的余热资源，把这些余热资源正确有效的利用起来，将会对我们的城市集中供热系统产生重大的影响。

（六）改变原来的计费方式

原有的计费模式是按供热面积来收费，这种收费模式下，对于热能的浪费现象非常严重，可以采用分户进行调节和按使用热量来收费这种手段，或者是采用机械化和超声波式的热量计量工具，只有这样此，才可以培养居民的能源节约意识，是的居民自觉的去采取措施减少热能损耗。有些国家已经开始实行按居民使用的实际热量来向用户收取费用，实践证明，利用这种手段，节约了很多的热能。

结语

综上，城市集中供热管网关系到人们的居住生活质量，在设计过程中，在保证能源和经济成本的前提下，要对管线布局、管径设计、及管网的运行等方面进行合理优化设计，提高城市集中供热管网的运行质量，促进城市集中管网系统的发展，进而提升人们的生活水平。

参考文献：

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[2]刘剑，霍兆义，尹洪超.城市集中供热的发展及面临的问题[J].节能与环保.2008（04）

[3]许峰.论城市集中供热的可持续发展[J].山西建筑.2010（13）