本站原创
【摘要】城镇集中供热因其易控制、能源利用率高，供热范围广和环境影响较低等优势随着经济发展和居民生活质量的提高，得到迅速发展。同时供热事业发展面临着人口、
【关键词】城镇集中供热管网、布置类型、供热管网改造、内涵式发展、水力平衡
城镇供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在城镇多热源联合供热时，有些规划设计时将热网主干线设计成环管网环状布置，用户管网是从大环网上接出的枝状管网，这种布置方式具有供热的后备性能，运行安全可靠，但热网水力工况和控制的也比较复杂，投资很高。
在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下，城镇热力管网可采用多条枝状管网放射型布置。在规划设计时，根据城镇规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线，在实施过程中根据供热能力和热用户情况，逐步完善不同的主干线。这种热网布置形式保证了枝状管网适应不确定热用户的发展，达到供热管网输配能力最优化，不必象环状管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。
2. 供热管网及户内采暖系统年久失修，跑、冒、滴、漏严重，各种原因致使供热管沟长年积水，造成管网保温脱落、 阀门锈蚀渗漏、补偿器及支架腐蚀失效等，管网输送效率低下，平均热损失在 20% 以上，不仅造成能源大量浪费，而且严重影响用户的采暖质量。特别是在严寒期，供热设施难以达到温度要求，居民反映强烈。
3. 供热管网缺乏质量调节和能耗计量手段，不仅造成水力工况失调，冷热不均，而且由于没有计量造成了粗放运行，责任不清，浪费严重。
4. 大部分供热管网是 90 年代以前修建的。其敷设方式大部分为半通行或不通行地沟，砖混结构，防水性差。特别是老旧小区排水系统失修，大量污水借供热地沟排放，沟内积水严重，供热管道长年浸泡，管道保温破损脱落，管道及阀门腐蚀严重，大量热能损失在管网输送上。
5. 由于供热管网是由各个供热单位自行管理，受资金和能力限制，对供热初调节不是很重视，供热管网的自动化水平很低，无法实现手动或自动调节，造成水力失调现象十分普遍严重，运行时大多采用“大流量、小温差”的不经济运行方式，不仅造成了热能、电能及水资源的极大浪费，同时也严重影响了居民冬季的采暖质量。
按照直埋管道能达到的要求，热水管道散热损失应控制在每公里管道温降小于 0.1 ℃；蒸汽管道每公里温降小于 10 ℃。
（2）供热管网改造包括：在管网更新项目中要改变敷设方式、重新敷设更换新管网、加装平衡阀及楼栋热量表；在管网改造项目中，更换保温、补偿器及阀门等设备、加装平衡阀及楼栋热量表。
（3）户内采暖系统改造包括：更新采暖设备、用户直管改跨越管，加装温控阀，使户内采暖系统具备温度调控的条件。
（2）应用波纹管补偿器。在热力管网敷设中，补偿器是保证管道安全运行的重要部件。波纹管补偿以其体积小、重量轻、节省钢材、占地面积小、流动阻力小、不易渗漏。目前波纹管制造突破了传统的材料和工艺，采用高弹性金属管经滚压一次成型，并采用多层金属结构，从而提高了其补偿能力和承压能力，应用新技术制造的波纹管补偿为其在热力管网中的应用提供了可靠的保证。
（3）推广使用水力平衡元件，提高水输送系数。在供热系统中，热媒介质由闭式管路系统输送至各用户。对于一个设计合理，并能够按设计工况运行的供热管网，其各用户应均能获得相应的设计流量，以满足其负荷要求。
规范中规定“设计中应对采暖系统进行水力平衡计算，确保各环路水量符合设计要求。在室外各环路及建筑物入口处采暖供水管（或回水管）路上应安装平衡阀或其它水力平衡元件，并进行水力平衡调试”。为搞好管网的初调节，在一、二次管网的各个分支处和各热力入口处装置调节性能好的平衡调节阀，以保证各环路水量符合设计要求。
当系统的运行调节为质调节时，可以采用自力式调节阀，因为这种调节方式只改变供水温度，而与系统的水力工况无关，即在不改变系统的水力工况的情况下，把调节传达到每个用户和设备。采用自力式流量控制阀，可以吸收网路的压力波动，维持被控负载的流量恒定。采用自力式压差控制阀可以吸收网路的压力波动，以维持施加于被控环路上的压差恒定。
当系统的运行调节采用集中量调节(水泵的变频调节等)时，不能采用自力式调节阀。由于自力式调节阀的存在而造成了系统集中调节的不能实现。这时若采用手动调节阀(比如平衡阀)，则系统总流量增减时，各支路、各用户的流量可以同比例增减，即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。
参考文献
《城镇供热管网工程施工技术》 主编董铁山中国电力出版社 2009.3
《城镇供热管网设计规范》光明日报出版社 2010.10
[3]《采暖及供热管网系统安装》主编 王宇清2010.1
[4]《建筑节能》 主编 王立雄 中国建筑工业出版社 2004.5
摘自：硕士论文答辩技巧www.udooo.com
资源、城市安全与环境以及能源上涨的多重压力，供热发展要同时满足城市发展与环境的需求，就必须坚持走内涵式发展的道路，在充分利用清洁能源和可再生能源的同时，大力挖掘现有供热设施能力，对老旧供热管网及设施进行更新改造，全面提高供热及能源利用效率。【关键词】城镇集中供热管网、布置类型、供热管网改造、内涵式发展、水力平衡
一、城镇集中供热管网现状及布置类型
目前，城镇供热管网中约有 25 ％的管网是在上世纪 80 年代以前建设的，运行已达 25 年以上，设施老化及热能损失严重，安全与质量难以保证；90 年代以前供热运行管网中，约有 20% 已超期运行，亟待更新；约有 20% 的管网年久失修，亟待改造。因此，对老旧供热管网及设施进行改造是当前供热安全与质量保障需要解决的重点问题，也是实现供热节能减排目标，提高供热保障能力和供热怎么写作质量的重要措施。城镇供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在城镇多热源联合供热时，有些规划设计时将热网主干线设计成环管网环状布置，用户管网是从大环网上接出的枝状管网，这种布置方式具有供热的后备性能，运行安全可靠，但热网水力工况和控制的也比较复杂，投资很高。
在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下，城镇热力管网可采用多条枝状管网放射型布置。在规划设计时，根据城镇规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线，在实施过程中根据供热能力和热用户情况，逐步完善不同的主干线。这种热网布置形式保证了枝状管网适应不确定热用户的发展，达到供热管网输配能力最优化，不必象环状管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。
二、城镇集中供热管网存在主要问题
1.供热管网系统超期运行，老化腐蚀严重，供热事故频发，每年供热大、小事故发生次数约每公里管网 0.1 次，影响居民正常采暖的近百起。2. 供热管网及户内采暖系统年久失修，跑、冒、滴、漏严重，各种原因致使供热管沟长年积水，造成管网保温脱落、 阀门锈蚀渗漏、补偿器及支架腐蚀失效等，管网输送效率低下，平均热损失在 20% 以上，不仅造成能源大量浪费，而且严重影响用户的采暖质量。特别是在严寒期，供热设施难以达到温度要求，居民反映强烈。
3. 供热管网缺乏质量调节和能耗计量手段，不仅造成水力工况失调，冷热不均，而且由于没有计量造成了粗放运行，责任不清，浪费严重。
4. 大部分供热管网是 90 年代以前修建的。其敷设方式大部分为半通行或不通行地沟，砖混结构，防水性差。特别是老旧小区排水系统失修，大量污水借供热地沟排放，沟内积水严重，供热管道长年浸泡，管道保温破损脱落，管道及阀门腐蚀严重，大量热能损失在管网输送上。
5. 由于供热管网是由各个供热单位自行管理，受资金和能力限制，对供热初调节不是很重视，供热管网的自动化水平很低，无法实现手动或自动调节，造成水力失调现象十分普遍严重，运行时大多采用“大流量、小温差”的不经济运行方式，不仅造成了热能、电能及水资源的极大浪费，同时也严重影响了居民冬季的采暖质量。
三、城镇集中供热管网改造设计方案
1.改造目标
按照《城镇供热系统安全运行规程》要求，直接连接系统失水率应控制在总循环水量的 2% 以内，间接连接系统在 1% 以下，蒸汽供热系统凝结水回收率不小于 70% 。按照直埋管道能达到的要求，热水管道散热损失应控制在每公里管道温降小于 0.1 ℃；蒸汽管道每公里温降小于 10 ℃。
2. 改造内容
（1）供热设施改造包括：特指原直管公房大型区域锅炉房的供热系统、配电系统、水处理及环保系统的更新改造；热力站更新换热器、水泵、阀门、管道、过滤器、仪表等设备，补水系统及附件保温改造，加装控制系统、流量或压力平衡设备、计量表等节能设备。（2）供热管网改造包括：在管网更新项目中要改变敷设方式、重新敷设更换新管网、加装平衡阀及楼栋热量表；在管网改造项目中，更换保温、补偿器及阀门等设备、加装平衡阀及楼栋热量表。
（3）户内采暖系统改造包括：更新采暖设备、用户直管改跨越管，加装温控阀，使户内采暖系统具备温度调控的条件。
3. 改造设计要求
（1）热力管道直埋敷设。供热管网直埋敷设由于占地面积小、工程造价低、施工周期短、保温性能好等特点，在实际工程中得到了广泛应用。供热管网直埋敷设应注意下列有关事项：直埋管道尽可能直线敷设，管道自然弯曲应限制在5º以内；从主干线引出的分支干线处，应设“L”、”Z”型弯管；水平弯管处应力集中，受力较大，应增加弯头壁厚、加大弯头的曲率半径；在土壤下沉性属于二级或高于二级地区，直埋敷设要采取一定的措施。（2）应用波纹管补偿器。在热力管网敷设中，补偿器是保证管道安全运行的重要部件。波纹管补偿以其体积小、重量轻、节省钢材、占地面积小、流动阻力小、不易渗漏。目前波纹管制造突破了传统的材料和工艺，采用高弹性金属管经滚压一次成型，并采用多层金属结构，从而提高了其补偿能力和承压能力，应用新技术制造的波纹管补偿为其在热力管网中的应用提供了可靠的保证。
（3）推广使用水力平衡元件，提高水输送系数。在供热系统中，热媒介质由闭式管路系统输送至各用户。对于一个设计合理，并能够按设计工况运行的供热管网，其各用户应均能获得相应的设计流量，以满足其负荷要求。
规范中规定“设计中应对采暖系统进行水力平衡计算，确保各环路水量符合设计要求。在室外各环路及建筑物入口处采暖供水管（或回水管）路上应安装平衡阀或其它水力平衡元件，并进行水力平衡调试”。为搞好管网的初调节，在一、二次管网的各个分支处和各热力入口处装置调节性能好的平衡调节阀，以保证各环路水量符合设计要求。
当系统的运行调节为质调节时，可以采用自力式调节阀，因为这种调节方式只改变供水温度，而与系统的水力工况无关，即在不改变系统的水力工况的情况下，把调节传达到每个用户和设备。采用自力式流量控制阀，可以吸收网路的压力波动，维持被控负载的流量恒定。采用自力式压差控制阀可以吸收网路的压力波动，以维持施加于被控环路上的压差恒定。
当系统的运行调节采用集中量调节(水泵的变频调节等)时，不能采用自力式调节阀。由于自力式调节阀的存在而造成了系统集中调节的不能实现。这时若采用手动调节阀(比如平衡阀)，则系统总流量增减时，各支路、各用户的流量可以同比例增减，即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。
四、结束语
热力管线工程运行是否正常直接关系到居民生活质量，在设计过程中应遵循技术先进、经济合理、安全适用的原则，作为一项系统工程，从管网的设计到管道的 制造、安装及管网的启动运行，每个环节都直接影响着工程的成败。因此，城镇供热管网改造设计一定要做到严谨合理，为工程的成功提供可靠的前提保证，如若不然，不仅增加工程造价，同时还由于设计不当而削弱了热力管线运行的安全性和可靠性。参考文献
《城镇供热管网工程施工技术》 主编董铁山中国电力出版社 2009.3
《城镇供热管网设计规范》光明日报出版社 2010.10
[3]《采暖及供热管网系统安装》主编 王宇清2010.1
[4]《建筑节能》 主编 王立雄 中国建筑工业出版社 2004.5