隨著(zhù)城市集中供熱的迅速發(fā)展，熱網(wǎng)越來(lái)越顯示其重要性。由于熱網(wǎng)工程規模大、造價(jià)高，而且影響面廣，不易平衡，并涉及城市建設和環(huán)境美化。能否把生產(chǎn)的熱能，按熱網(wǎng)用戶(hù)需要進(jìn)行合理分配，并達到預期的采暖效果。這就要求在熱網(wǎng)的規劃、設計階段選擇合理、節能、易于調節和施工的方案。 

　　關(guān)鍵詞：城市供熱管網(wǎng)、管網(wǎng)敷設、供熱調節 

　　一、整體規劃 

　　城市供熱管網(wǎng)的特點(diǎn)是熱用戶(hù)分布區域廣、分支多。在管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，通常允許有若干小時(shí)的停供修復時(shí)間。同時(shí)有些熱網(wǎng)為提高供熱可靠性和應付供熱發(fā)展的不確定性，在規劃設計時(shí)就將熱網(wǎng)像市 政給水管網(wǎng)一樣成網(wǎng)格狀布置，但這樣存在一定的問(wèn)題，熱水力工況和控制十分復雜，同時(shí)網(wǎng)格狀管網(wǎng)投資非常高。在現階段，我國城市供熱管網(wǎng)優(yōu)化設計的研究一般是先建立數學(xué)模型，以投資、運行和維護的總和最小為目標函數，把實(shí)際工程的要求作為約束條件，然后用某種最優(yōu)化方法，求出實(shí)際問(wèn)題的最優(yōu)解。最早的管網(wǎng)優(yōu)化設計模型僅是針對樹(shù)狀管網(wǎng)建立的，后來(lái)發(fā)現這些模型不能廣泛應用于實(shí)際的管網(wǎng)優(yōu)化設計中，無(wú)法取得很好的結果。在充分考慮系統的安全性和經(jīng)濟性的前提下，筆者認為城市熱力管網(wǎng)應是多條枝狀管網(wǎng)放射型布置。在規劃設計時(shí)，根據城市規模、熱用戶(hù)分布及熱源位置布置幾條輸配主干線(xiàn)，在實(shí)施過(guò)程中根據供熱能力和熱用戶(hù)情況，逐步完善不同的主干線(xiàn)。 

　　二、設計原則 

　　隨著(zhù)城市規模的日益擴大，城市供熱管網(wǎng)也隨之變得龐大復雜。在城市供熱管網(wǎng)的設計與整體規劃中，我們應著(zhù)重遵循以下原則：城市道路上的熱力網(wǎng)管道應平行于道路中心線(xiàn),并宜敷設在車(chē)行道以外的地方,同一條管道應只沿街道的一側敷設;穿過(guò)廠(chǎng)區的城市熱力網(wǎng)管道應敷設在易于檢修和維護的位置;通過(guò)非建筑區的熱力網(wǎng)管道應沿公路敷設;熱力網(wǎng)管道選線(xiàn)時(shí)宜避開(kāi)土質(zhì)松軟地區、地震斷裂帶、滑坡危險地帶以及高地下水位區等不利地段。 

　　管徑小于或等于300mm的熱力網(wǎng)管道,可穿過(guò)建筑物的地下室或用開(kāi)槽施工法自建筑物下專(zhuān)門(mén)敷設的通行管溝內穿過(guò)。 用暗挖法施工穿過(guò)建筑物時(shí)不受管徑限制。熱力網(wǎng)管道可與自來(lái)水管道、電壓10kV以下的電力電纜、通訊線(xiàn)路、壓縮空氣管道、壓力排水管道和重油管道一起敷設在綜合管溝內。但熱力管道應高于自來(lái)水管道和重油管道, 并且自來(lái)水管道應做絕熱層和防水層。 

　　三、管網(wǎng)敷設 

　　對于城市熱力網(wǎng)工程由于工程比較大，我們建議采用間接連接方式有利于降低工程造價(jià)，避免水利失調，降低用戶(hù)間相互干擾，提高供熱質(zhì)量，并且便于運行數，確保固定墩的穩固和對管道的約束。維護。同時(shí)一次網(wǎng)供回水溫度的高低直接決定著(zhù)工程的造價(jià)，從減小供回水管徑的角度來(lái)看，較大有供回水溫差，可以縮小管徑，我們建議大多數城市地區一、二次網(wǎng)供回水溫度為：一次網(wǎng)１３０ ／７０℃；二次網(wǎng)８５／６０℃。 

　　1、熱源選擇 

　　對民用建筑物采暖、通風(fēng)、空調及生活熱水熱負荷供熱的城市熱力網(wǎng)應采用水作供熱介質(zhì)。同時(shí)對生產(chǎn)工藝熱負荷和采暖、通風(fēng)、空調、生活熱水熱負荷供熱的城市熱力網(wǎng)供熱介質(zhì)按下列原則確定： 

　　l ）當生產(chǎn)工藝熱負荷為主要負荷，且必須采用蒸汽供熱時(shí)，應采用蒸汽作供熱介質(zhì)； 

　　2 ）當以水為供熱介質(zhì)能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝需要（包括在用戶(hù)處轉換為蒸汽），且技術(shù)經(jīng)濟合理時(shí)，應采用水作供熱介質(zhì)； 

　　3 ）當采暖、通風(fēng)、空調熱負荷為主要負荷，生產(chǎn)工藝又必須采用蒸汽供熱，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較認為合理時(shí)，可采用水和蒸汽兩種供熱介質(zhì)。 

　　2、敷設方式選擇 

　　城市供熱管網(wǎng)敷設方式分為架空、地溝和直埋三種方式。直埋敷設與架空敷設相比，具有不影響城鎮景觀(guān)、熱損失小的優(yōu)點(diǎn)；與地溝敷設方式相比，具有占地少、施工周期短、維護量小、 使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，在供熱行業(yè)得到了廣泛應用。同時(shí)經(jīng)過(guò) ２０ 年的發(fā)展，供熱行業(yè)對直埋敷設的設計理論及應用技術(shù)都有了較深入的研究，直埋敷設方式已成為一項較為成熟的技術(shù)，在城市供熱管線(xiàn)實(shí)際運用中直埋管線(xiàn)也得到了廣泛的應用。同時(shí)許多設計人員認識到，即使直管段的溫度應力水平超過(guò)屈服極限， 直管也不會(huì )出現破壞， 這樣充分肯定了應力分類(lèi)法的正確性。同時(shí)還可大大降低供熱管網(wǎng)直埋敷設的投資，供熱管網(wǎng)直埋敷設得到了更加廣泛的應用。 

　　3、應注意的問(wèn)題 

　　供熱管網(wǎng)的設計只是城市的配套輔助工程之一，做好與其它專(zhuān)業(yè)和系統的協(xié)調與配合也是一項重要的設計配合工作。比如在外網(wǎng)敷設時(shí)應詳細征求建筑規劃、結構、地質(zhì)勘探、電力及通信部門(mén)的意見(jiàn)，以保證管路敷設的暢通；架空敷設時(shí)應注意架空高度能否滿(mǎn)足河流及道路通行的要求，在有輸配電線(xiàn)路時(shí)，管道是否應加設防護；排水是否與供熱地溝碰撞或交叉等等問(wèn)題。同時(shí)在管網(wǎng)工程經(jīng)常會(huì )碰到一些不可預見(jiàn)的實(shí)際問(wèn)題，如地下管線(xiàn) 、電纜、不明建筑物等，因此，對可能產(chǎn)生的問(wèn)題要有心理準備，一旦發(fā)生問(wèn)題能及時(shí)拿出解決方案。 

　　4、應用前景 

　　隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展、城市規模的擴大和現代化程度的不斷提高，城市地下熱力管網(wǎng)也越來(lái)越龐大、密集，其種類(lèi)也越來(lái)越繁多。相對于城市地下熱力管網(wǎng)的快速發(fā)展，對城市地下熱力管線(xiàn)的管理卻顯得滯后，已根本不能適應管網(wǎng)業(yè)務(wù)的增長(cháng)需求，并在很大程度上制約了城市發(fā)展。特別是管道泄漏時(shí)有發(fā)生，造成巨大的影響和損失。因此，需要建立一個(gè)應用地理信息系統技術(shù)(GIS)的，能夠為城市地下熱力管網(wǎng)科學(xué)管理、規劃設計以及輔助決策等工作服務(wù)的城市地下熱力管線(xiàn)綜合管理信息系統，實(shí)現對城市地下管線(xiàn)全面的信息化管理。 ⑴系統分析了現今城市地下熱力管線(xiàn)管理的現狀：管理問(wèn)題、管線(xiàn)數據資料短缺等。并針對這些問(wèn)題提出了新的信息化管理思想，即在空間數據庫基礎之上，以小區為單位，采用多數據庫技術(shù)，建立分布式多空間數據庫系統。在集中管理管線(xiàn)數據的基礎上，實(shí)現對分布的、異構的專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)數據的共享與管理。 ⑵詳細介紹了GIS技術(shù)的發(fā)展狀況，探討并提出了利用GIS技術(shù)實(shí)現管線(xiàn)綜合管理的信息系統的系統目標、體系結構、數據流程、網(wǎng)絡(luò )結構以及系統設計的主要內容。 ⑶對所設計的系統進(jìn)行功能擴展：以小區熱力管網(wǎng)電子地圖為底圖，設計了數據輸入、編輯、查詢(xún)和統計程序，將熱力管網(wǎng)設施按地理位置標注在電子地圖上，方便地查找熱力管網(wǎng)線(xiàn)路泄漏的有關(guān)資料，直觀(guān)地顯示和查詢(xún)管線(xiàn)的有關(guān)數據，方便地統計相關(guān)等數據。針對目前常見(jiàn)的管網(wǎng)泄漏原因進(jìn)行分析，在地圖上設計出泄漏點(diǎn)，通過(guò)計算機統計分析泄漏情況，對于存在漏點(diǎn)，導致熱力管網(wǎng)泄漏原因等數據實(shí)現實(shí)時(shí)有效的定位與顯示，對管網(wǎng)泄漏的可視化管理領(lǐng)域的有效探索。 通過(guò)對本文的研究，結合現今所采用的各種管線(xiàn)管理方法進(jìn)行分析，無(wú)論是理論上的科學(xué)性還是實(shí)踐的可靠性，均表明GIS技術(shù)對城市地下管線(xiàn)的綜合管理具有巨大的優(yōu)越性，本文所提出的技術(shù)解決方案具有較大的應用前景。 

　　四、熱力管網(wǎng)的平衡與控制 

　　供暖開(kāi)始后, 將各個(gè)熱力站的動(dòng)態(tài)參數值與熱網(wǎng)水壓圖和水力計算表中的流量、流速、壓降等設計值逐一對照核定, 根據核算出的實(shí)際誤差, 及時(shí)分析和修正熱網(wǎng)水壓圖和水力計算表中的相關(guān)參數值, 進(jìn)而計算并繪制出最終的實(shí)際水力計算表和水壓圖, 并制定出實(shí)際運行調節工況表。在工況不變的前提下, 通過(guò)實(shí)施增大或減小分支管段的阻力及壓降等平衡手段來(lái)控制調節各具體管段中實(shí)際流量的增加或減少, 即通過(guò)變化分支管的阻力狀況來(lái)相應變化熱網(wǎng)的總阻力及壓降, 從而使熱網(wǎng)總流量在各分支管段中的分配比例發(fā)生變化, 使其按運行工況調節表的平衡要求進(jìn)行重新再分配,隨后再對熱源進(jìn)行相應調節, 以求供熱系統接近或達到最佳的設計運行工況, 最終實(shí)現熱網(wǎng)阻力及熱力的總體平衡。 

　　結語(yǔ) 

　　熱力管線(xiàn)工程運行是否正常直接關(guān)系到居民生活質(zhì)量，在設計過(guò)程中應遵循技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、安全適用的原則，作為一項系統工程，從管網(wǎng)的設計到管道的 制造、安裝及管網(wǎng)的啟動(dòng)運行，每個(gè)環(huán)節都直接影響著(zhù)工程的成敗。而一項好的設計可以使產(chǎn)品的性能得以充分發(fā)揮，可以最大限度地減少施工中的困難，可以降低工程造價(jià)。因此，我們的設計一定要做到嚴謹合理，為工程的成功提供可靠的前提保證，如若不然，不僅增加工程造價(jià)，同時(shí)還由于設計不當而削弱了熱力管線(xiàn)運行的安全性和可靠性。