城市集中供熱管理探究

集中供熱工程概述

集中供熱的基本理論

集中供熱，簡(jiǎn)單來說就是熱能的集體供應(yīng)，而熱能一般來源于熱水或者是蒸汽，然后將熱能統(tǒng)一的輸送至城市的各個(gè)部分。集中供熱工程較多建設(shè)在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，比如東部、沿海等地，給人們的生活帶來了便利，而且在工業(yè)的生產(chǎn)方面和人民的生活條件方面都有很積極的影響。集中供熱工程是目前民生保障中很成功的一項(xiàng)工程，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的供熱，而且經(jīng)濟(jì)成本和供熱的效果都很好，并且非常符合當(dāng)下的綠色環(huán)保理念。由于我國(guó)不同地區(qū)地形、地勢(shì)和地理位置的不同，供熱方式也不盡相同，其中運(yùn)用多的供熱方式為熱電聯(lián)產(chǎn)形式還有小鍋爐房，提供熱能的和上述相同。

熱源和熱媒

因?yàn)樗暮控S富并且物性和化性的性能都不錯(cuò)，所以集中供熱工程中傳遞熱量的主要是水。理論上說如果供熱系統(tǒng)難以負(fù)荷動(dòng)供熱體，簡(jiǎn)單環(huán)保的方式就是將將水加熱作為熱媒介。在實(shí)際的工作中，要根據(jù)不同地區(qū)對(duì)熱量的需求不同使用不同的熱媒和熱源，當(dāng)然除了需求，還需要考慮很多的因素，比如說不同地區(qū)能夠承擔(dān)的成本和能夠拿出的技術(shù)等方面。而且實(shí)踐數(shù)據(jù)也表明了大多數(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力低的中小型生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)集體供熱的方式為蒸汽的集體供熱系統(tǒng);室外溫度更低，所以室內(nèi)供熱一般為蒸汽和熱水聯(lián)合的集中供熱系統(tǒng);對(duì)于生產(chǎn)力高，經(jīng)濟(jì)實(shí)力高的大型生產(chǎn)企業(yè)選用的基本上都是熱水式的集中供熱系統(tǒng)。

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城市集中供熱的意義

伴隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，對(duì)于城市供熱的需求越來越大。顯然，傳統(tǒng)的城市供熱已經(jīng)不能夠滿足社會(huì)以及人民的需求，這就要求城市供熱做出不斷的改善，來適應(yīng)不斷發(fā)展的城市。城市集中供熱是一種新型的區(qū)域集中供熱方式，因?yàn)槌鞘屑泄峋哂卸喾N優(yōu)良的特性，所以很快的被我國(guó)各個(gè)城市進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。城市集中供熱不僅僅對(duì)于城市中的居住人民帶來了便利和好的使用，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也有很大的意義，從節(jié)約資源的叫來說，城市集中供熱效率更高，所需要耗費(fèi)的燃料更少，在很大程度上節(jié)省了燃料，在能源日益匱乏的今天，為節(jié)約能源做出了大的貢獻(xiàn)。

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城市集中供熱存在的問題

城市供熱規(guī)劃滯后、體制亟待優(yōu)化

我國(guó)城市建設(shè)中，過去只注重城市地上建設(shè)，忽視城市地下管道建設(shè)，缺乏長(zhǎng)期的遠(yuǎn)景規(guī)劃。往往是哪里需要供熱，就會(huì)臨時(shí)建立一個(gè)鍋爐房來解決。等到城市發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)就發(fā)現(xiàn)到處處是小鍋爐，煙筒非常多，并且供熱的效率比較低，并且給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來極大的破壞。國(guó)家提出了節(jié)能減排的政策，對(duì)于當(dāng)前這種缺乏遠(yuǎn)景規(guī)劃的供熱方式只能推倒重來。新的規(guī)劃建設(shè)周期長(zhǎng)，投資大，加上之前分散式的供熱方式，用戶分散，不利于實(shí)施集中供熱。供熱體制是指城市供熱的組織制度，包括融資建設(shè)、服務(wù)價(jià)格、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)管理制度等方面，國(guó)家也逐步優(yōu)化對(duì)現(xiàn)有供熱體制的調(diào)整，但是反映供熱體制方面的問題依然存在。近年來，國(guó)家出臺(tái)一系列政策措施，支持城市集中供熱的發(fā)展，通過多渠道籌集建設(shè)資金，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，加強(qiáng)企業(yè)管理等措施，城市集中供熱有了較快發(fā)展。但是制約供熱企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)行供熱收費(fèi)制度等，與現(xiàn)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展要求不相適應(yīng)，迫切需要優(yōu)化解決。

熱用戶分散

城市集中供熱產(chǎn)業(yè)中熱用戶對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，早前受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期影響，大多采用的是單管垂直串連系統(tǒng)，這種垂直系統(tǒng)，容易造成系統(tǒng)內(nèi)垂直失調(diào)問題。由于高層和低層供熱冷熱不均，供熱效果較低。管道材質(zhì)較差，大多采用普通碳素鋼管，散熱器以鑄鐵為主，閥門設(shè)計(jì)落后，沒有安裝溫度、壓力、流量、熱量表等設(shè)備，不能隨時(shí)掌握、調(diào)節(jié)溫度。另一問題是由于沒有這些智能設(shè)施，造成計(jì)量計(jì)價(jià)難，收費(fèi)難度大，影響城市集中供熱總體水平。

熱網(wǎng)布局不合理

隨著城市的發(fā)展，新城建設(shè)不斷加快，舊城改造強(qiáng)度也越來越大，在新城建設(shè)和舊城改造中新增了不少支管線。但是在鋪設(shè)這些管道的過程中，沒有進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，統(tǒng)一施工，管道的鋪設(shè)都是一段一段的，使一些管線呈單一枝狀延伸。甚至有時(shí)候?yàn)榱藵M足新用戶的熱負(fù)荷需求，采取加粗管道的方法，管網(wǎng)里就會(huì)出現(xiàn)熱水由細(xì)管道流向粗管道的不合理現(xiàn)象，造成供熱效果差。

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完善城市集中供熱的對(duì)策

科學(xué)合理的規(guī)劃城市集中供熱系統(tǒng)

結(jié)合本地實(shí)際對(duì)城市集中供熱進(jìn)行整體規(guī)劃，在選取熱源方面，要充分考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際，利用一切可以利用的資源。遵照國(guó)家環(huán)保節(jié)能減排總體安排，充分利用可再生熱能。既考慮近期的實(shí)際需要，又要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)合理規(guī)劃城市集中供熱系統(tǒng)。

節(jié)能改造的步伐要加快

目前我國(guó)常用的節(jié)能方法是分布式的變頻二級(jí)泵的供熱系統(tǒng)現(xiàn)，主要是在換熱站的換熱器一次側(cè)回的水管上面，設(shè)置加壓的水泵，并且對(duì)流量調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)的供熱系統(tǒng)。若這個(gè)系統(tǒng)與其他的節(jié)能技術(shù)相互配合，例如：氣候補(bǔ)償器。這樣的話其節(jié)能效果就會(huì)更加的顯著。

合理規(guī)劃大管徑直埋供熱管道設(shè)計(jì)

隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)城市供熱管網(wǎng)的大管徑都超過500mm。直埋供熱管道應(yīng)對(duì)應(yīng)力分析進(jìn)行詳細(xì)分析。由于力作用而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為一次應(yīng)力，取決于靜力平衡條件。如果一次應(yīng)力超過了極限狀態(tài)，管道會(huì)發(fā)生無限的塑性流動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致爆裂或斷裂。如果二次應(yīng)力超過了極限狀態(tài)，鋼材也會(huì)產(chǎn)生屈服，發(fā)生塑性變形，但不會(huì)產(chǎn)生無限的塑性流動(dòng)。由于管道本身自重大，當(dāng)管道發(fā)生軸向位移時(shí)，由自重產(chǎn)生的管道與土壤之間的摩擦力就不可忽略。

推行按熱量計(jì)量收費(fèi)

熱用戶的熱負(fù)荷決定了熱源的規(guī)模，因此，促進(jìn)用戶自覺竹能可人人減少我國(guó)供暖系統(tǒng)的能源浪費(fèi)。國(guó)外實(shí)踐表明按熱量向用戶收費(fèi)，可節(jié)約能源20～30%。由于按熱量計(jì)量收費(fèi)可以節(jié)約大量能源，因此，建議熱力公司推動(dòng)對(duì)供熱用戶實(shí)施按熱量計(jì)量收費(fèi)。

深化對(duì)城市中熱力的整體規(guī)劃

結(jié)合熱負(fù)荷的發(fā)展現(xiàn)狀以及其未來的發(fā)展方向，對(duì)于熱源點(diǎn)的分布應(yīng)加以科學(xué)合理的調(diào)整。條件允許的城市則應(yīng)當(dāng)早日實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行發(fā)展。此外，還應(yīng)當(dāng)加大對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)的推廣，加強(qiáng)對(duì)熱電機(jī)組利用率的提升，重視對(duì)熱能梯級(jí)技術(shù)的利用，注重對(duì)熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的提倡，終提升熱能綜合利用率。

目前我國(guó)城市集中供熱得到了蓬勃的發(fā)展，對(duì)提高城市人民生活水平具有重要的意義。同時(shí)，城市集中供熱的方式對(duì)綜合利用資源，提高資源的使用效率具有重要的作用。對(duì)改善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推動(dòng)作用大，并隨著我國(guó)城市化水平的進(jìn)一步提高，必將推動(dòng)城市集中供熱規(guī)模的進(jìn)一步發(fā)展。城市集中供熱是通過集中提供熱源的方式，將產(chǎn)生的蒸汽和熱水通過管道供應(yīng)城市用于生產(chǎn)和生活。這種集中式的供熱可以有效提高能源的使用效率，以及良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。