集中供熱熱網(wǎng)設(shè)計施工和運行

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1、集中供熱熱網(wǎng)設(shè)計施工和運行　　摘要：隨著我國城市建設(shè)的進展和城市熱化水平的提高，城市集中供熱事業(yè)有了較大的發(fā)展，集中供熱熱網(wǎng)的設(shè)計水平體現(xiàn)在滿足熱用戶熱能需求。本文首先討論了集中供熱熱網(wǎng)設(shè)計形式，分析了集中供熱管網(wǎng)的施工要點，詳細(xì)論述了集中供熱管網(wǎng)的運行調(diào)節(jié)。關(guān)鍵詞：集中供熱熱網(wǎng)、設(shè)計、運行中圖分類號：TU833文獻標(biāo)識碼：A文章編號：一、前言集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒，利用一個或多個熱源通過供熱管網(wǎng)、熱交換站等，向一個城市或城市中較大區(qū)域的各熱用戶提供熱能的方式。集中供熱是相對于分散小聯(lián)片鍋爐房供熱而言的，由熱源、熱網(wǎng)和熱

2、用戶組成。發(fā)展城鎮(zhèn)集中供熱是節(jié)能、環(huán)保的重要途徑，是現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分。我國城市集中供熱的技術(shù)方向，主要采用熱電聯(lián)產(chǎn)及城市區(qū)域性的大型集中供熱鍋爐房供熱。利用熱媒，將熱能從熱源輸送到熱用戶必須通過供熱管網(wǎng)。因此，供熱管網(wǎng)是連接熱源和熱用戶的紐帶和橋梁，擔(dān)負(fù)著輸送和分配熱量的任務(wù)，是城市供熱的命脈。二、集中供熱熱網(wǎng)設(shè)計形式7集中供熱管網(wǎng)形式主要分為枝狀管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)及雙管或多管管網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)形式簡單、造價低、運行管理方便，是我國目前供熱系統(tǒng)采用較多的布置方式。其缺點是當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)局部發(fā)生故障時，

3、要影響較多用戶的供熱。當(dāng)城市或供熱系統(tǒng)由兩個以上熱源供熱時，各熱源的熱力干線應(yīng)連通，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，熱網(wǎng)干線宜連接成環(huán)狀管網(wǎng)。環(huán)狀管網(wǎng)造價較高但運行安全可靠。當(dāng)多管管網(wǎng)一般用于供給不間斷工業(yè)用汽負(fù)荷的用戶，或熱負(fù)荷有較多的分期增長以及所需介質(zhì)參數(shù)相差較大的用戶。在季節(jié)性負(fù)荷占總負(fù)荷比例較大時，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，可采用雙管或多管隊不同的熱負(fù)荷分別供熱。三、集中供熱管網(wǎng)的施工要點1、供熱管網(wǎng)的施工原則城市集中供熱熱網(wǎng)的布置應(yīng)遵循國家有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，按如下原則進行布置：（1）熱網(wǎng)主干線，應(yīng)敷設(shè)在熱負(fù)荷較集中區(qū)，分支管線也應(yīng)盡量靠近熱用

4、戶；（2）應(yīng)在城鎮(zhèn)規(guī)劃的指導(dǎo)下，根據(jù)熱負(fù)荷分布、熱源位置、其他管線機構(gòu)筑物、園林綠地、水文、地質(zhì)條件等多種因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定；（3）穿過廠區(qū)的供熱管道應(yīng)敷設(shè)在易于檢修和維護的位置；7（4）城鎮(zhèn)道路上的供熱管道應(yīng)平行于道路中心線，并宜敷設(shè)在車行道以外，同一條管道應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè)；（5）通過非建筑區(qū)的供熱管道應(yīng)沿公路敷設(shè)；2、供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式可分為地上敷設(shè)和地下敷設(shè)，地下敷設(shè)可分為管溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)。由于直埋敷設(shè)具備以下幾個優(yōu)點：（1）工程造價低；（2）防腐、絕緣性能好、使用壽命長；（3）熱損失小、節(jié)約能

5、源；（4）占地少、施工快、有利環(huán)境保護、減少施工擾民。因此與地溝敷設(shè)相比，直埋敷設(shè)具有顯著的社會效益、經(jīng)濟效益、節(jié)能效益，具有不可比擬的優(yōu)越性，成為目前城市熱水管網(wǎng)的主要敷設(shè)方式。直埋供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式又可分為有補償敷設(shè)和無補償敷設(shè)，無補償敷設(shè)按照管道焊接溫度又可分為冷安裝和預(yù)應(yīng)力安裝（預(yù)熱安裝）。7無補償直埋敷設(shè)管道的強度驗算采用先進的應(yīng)力分類法，對應(yīng)力進行分類并采用不同的強度條件控制。其中對于一次應(yīng)力即工作壓力在管道中產(chǎn)生的應(yīng)力（如內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力、軸向應(yīng)力等）采用極限分析；對一次應(yīng)力及二次應(yīng)力（即熱脹冷縮受到外力約束時在管道中產(chǎn)

6、生的應(yīng)力）采用安定性分析；對一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力采用疲勞分析，使直管段能夠滿足應(yīng)力分析對應(yīng)的強度條件，無需設(shè)置補償器來降低直管段溫度應(yīng)力。設(shè)計結(jié)果是管道上很少或者不設(shè)置補償器和固定支架。有補償直埋敷設(shè)管道按照傳統(tǒng)的管道強度驗算方法，對各種載荷產(chǎn)生的應(yīng)力不分類，均按彈性分析理論或極限分析理論的強度條件控制，利用補償器吸收熱位移來降低直管段的溫度應(yīng)力，設(shè)計結(jié)果是固定支架和補償器的數(shù)量很多。雖然較好的解決了管網(wǎng)中的二次應(yīng)力但是補償器本身也是管網(wǎng)中最易發(fā)生事故的薄弱點和破壞點，而且由于需要每年定期維護，使得管網(wǎng)運行管理檢修的工作量

7、非常大，據(jù)調(diào)查，每年補償器漏水和爆裂約占管網(wǎng)安全運行事故的60%以上。無補償冷安裝方式是指管道焊接和溝槽回填等安裝過程都在自然環(huán)境溫度下進行，管道處于零應(yīng)力狀態(tài)。在運行工況下，由于溫升較大（約為120℃），錨固段的內(nèi)力和應(yīng)力以及過渡段中補償裝置處的位移量都較大，完全由管道及附件本身來承受，增大了直管段向管道附件，包括彎頭、折角等釋放變形的能力，引起三通、彎頭、折角、變徑管附件等承受較大峰值應(yīng)力而加速破壞。由于管道系統(tǒng)大且復(fù)雜，加之熱網(wǎng)施工、運行中的不確定因素很多，即便材料非常過硬，在復(fù)雜多變的情況下，管道及管件仍隨時存在著破壞的可

8、能性。因此對于熱網(wǎng)的安全運行非常不利。7無補償預(yù)熱安裝方式是指管道在回填前進行預(yù)熱，當(dāng)管道被加熱到預(yù)熱溫度時，焊接管線，然后進行回填。在敞溝預(yù)熱條件下可以在管段中立即產(chǎn)生均勻分布的預(yù)應(yīng)力效果。由于預(yù)熱安裝管道應(yīng)力的變化幅度約為冷安裝的一半，即直管段