城市集中供熱的現狀及發展趨勢研究

王鵬

蘭州市熱力總公司 甘肅蘭州 730060

集中供熱系統在城市發展中發揮著重要的作用，其能夠有效地實現對人們的集中供熱，減少對空氣環境的污染，同時還具有顯著的經濟效益，是城市建設中的重點內容。而在集中供熱系統建設中，集中供熱管網的設計施工至關重要，是系統發揮作用的前提保障[1]。

1 我國城市集中供熱的發展現狀分析

我國城市系統的集中供熱也是歷經多年發展方才成型的。目前在我國北方的北京、哈爾濱等城市中，已經初步形成了較大規模的城市集中供熱網絡。據相關統計數據顯示，我國北方地區的集中供熱面積已經占據了整體房屋面積的40%之上。同時城市的集中供熱也會因為城市化水平及人們生活水平不斷提升的影響得到更進一步的發展。通過對一些城市的調查發現，我國的城市集中供熱事業始終處于一種不斷發展的狀態，不過在西部地區在總面積以及增長速度上要遠遠落后于東部地區，這與其經濟發展速度也有著一定的關系。截止到2016年，我國城市集中供熱的發展圖如圖1所示。

圖1 我國城市集中供熱的發展

我國集中供熱發展主要集中在我國三北地區，2016年三北地區集中供熱總面積為全國的81.27%，其中華北地區所占比例為37.77%，東北地區為30.92%，西北地區為12.57%。2017-2018采暖季，北京市形成了以四大燃氣熱電中心為主熱源，燃氣鍋爐為輔助熱源的供熱格局，并且形成“東起高安屯，西至五里坨，南連南四環，北抵北五環”覆蓋六區的供熱中心管網新布局。從相關統計數據得到，截止2017年，北京中心城區大管網的供熱面積為1.8億平方米，供熱半徑約17.5公里，其供熱范圍及供熱面積龐大。

2 優化城市集中供熱規劃的具體措施

2.1 熱網設計逐漸優化

（1）合理設計管網布局和管線走向：在進行管網系統設計時必須認真考察、科學設計， 做好圖紙分析，充分理解設計意圖，合理布局管道走向，從整個供暖系統角度來考慮進行合理優化和安排，確保整個集中供熱管網的合理性，使遠近端用戶都可享受標準供熱服務。

（2）強化解決凝結水問題：凝結水是集中供熱管網系統中比較突出的問題，為有效避免凝結水影響集中供熱管網。應加強對保溫材料的選材和檢查，利用新型管材避免凝結水產生，并對所使用的管材和保溫材料進行實驗和測試[2]。

2.2 分戶調節及熱量計量收費的使用

供熱的實際負荷是由熱用戶本身的能耗數量所決定的，為此只要用戶降低了能源消耗則整體的能耗數量就會有顯著的下降，目前行之有效的方式之一就是熱量計量收費，并且根據發達國家的經驗看來，這種方式的使用可以將能源消耗降低20%到30%。利用超聲波或者是機械形式的熱量表進行熱量計量，也是解決當前供熱企業收費難的主要途徑。

2.3 熱水鍋爐系統的控制方式

（1）恒定供水溫度。一次側供水溫度設定在一個范圍內，供水溫度的范圍可由管理人員可以通過觸摸屏設定。管理人員通過觸摸屏設定供水溫度，并且限定供水溫度的上限值和下限值。在鍋爐系統的出水口設置一個供水溫度的監測點，將實際的供水溫度通過溫度與設定值進行反饋控制，PLC根據比較結果確定投入系統鍋爐個數，輸出啟動信號給鍋爐系統，這樣就形成了一個單閉環控制流程。使得鍋爐系統輸出溫度穩定。

（2）分時段恒定供水溫度。根據一天的氣溫變化規律，把供暖時間劃分為幾個時間段，時間段可以自由設定，每個時間段在設定的供水溫度的基礎上，設定加溫或者降溫幅度，溫度的增減幅度均可自由設定，從而使得系統能夠及時的調整投入供熱系統的鍋爐個數。

3 案例分析

小區的換熱站的原設計是由市政熱網提供熱源，其供熱范圍是A座、B座、C座住宅樓（總建筑面積：92112m2，建筑最高層為33層）和小區后期預留部分。但是，目前小區面臨的情況是市政熱網無法提供熱源，現在需要小區自己建立鍋爐房來滿足小區住戶的采暖需求。本文設計的集中供熱控制系統能夠實現功能：

（1）實時檢測參數，及時了解工況。通過模擬量信號的處理，能夠及時的測量系統內的溫度和壓力，并且同時監視鍋爐的運行狀態。運行人員可以及時掌握系統的運行狀況。

（2）合理匹配工況，保證按需供熱。集中控制系統能夠根據實測的室外溫度變化調整供水溫度，確定投入運行的鍋爐數量，使溫度和流量達到按需分配的調節要求，使得系統運行最佳運行工況，達到節能的目的。

4 結語

城市集中供熱的發展和國民經濟、供熱技術的發展有著密不可分的關系，并且在能源使用率的提高、緩解環境污染問題、降低供熱成本上有著顯著的作用。但是目前依然存在著諸如規劃滯后、熱網問題復雜、專業人才和技術缺失等問題，通過全面合理的規劃、專業人才技術水平的提升以及熱量計量收費等措施可以更好的促進城市集中供熱的發展[3]。