现代集中供热系统的优化设计和运行集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，利用一个或多个热源通过供热管网、热交换站等，向一个城市或城市中较大区域的各热用户提供热能的方式。目前，集中供热已成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。城市集中供热是由集中热源所产生的蒸汽、热水通过管网供给一个城市或部分地区生产和生活使用的供热方式，它由热源、热网、热用户三个部分组成。一现代集中供热的优点现代集中供热系统，是城市经济和社会发展的重要基础设施，其发展水平是城市现代化的标志。发展城市集中供热区已成为我国城市建设的一项基本政策。集中供热具有优越性主要是与分散供热相比较而言的，集中表现在以下几个方面：1、有较好的经济效益。因集中供热用的锅炉容量大，热效率高，可以达到90%以上，而分散供热的小型锅炉热效率只有60%左右，或更低。因此城市集中供热代替分散供热综合起来可节约>30%的能源。2、有良好的环境效益。城市污染主要来源于煤直接燃烧产生的二氧化碳和烟尘。集中供热的锅炉容量大，有较完善的除尘设备，采用高效率的除尘器，除尘率可达98%，甚至更高，能有效降低城市污染。3、有很好的社会效益。城市集中供热对于方便人民生活，节省城建珍贵用地，缓解城区用电紧张的局面有着十分重要的意义。现代集中供热虽然起步较晚，但经过几年的迅速发展，供热面积快速增加，城市热化率稳步增长,在向国际化大城市的迈进过程中，城市集中供热必将得到更快更好的发展。虽然我国集中供热发展迅速，但生产和输送的能耗仍很高在输送方面，大流量、小温差、高耗点的运行方式普遍存在，据了解一平方米供热面积循环水量的最大7公斤/小时，约为正常三倍的情况，水泵电耗之大可想而知。对于热水供热来说供热经营单位的热成本组成，除购热（锅炉房生产热）费是主要外，水泵的电耗开支占重要份额，因此采用先进的使用技术，设计和改造管网系统，充分挖掘系统节能潜力，特别是降低水泵电耗是系统节能的重要途径。二现代供热系统消耗能量的环节和评估1.供热系统消耗能量的环节供热系统由热源把热能送达热用户，一般都要经过热制备、转换、输送和用热这几个环节。我国城市集中供热热制造主要来自燃烧化石燃料(煤、油、气)的区域锅炉房和城市热电厂。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓风机和引风机、水制备和输配系统的水泵(循环水泵，补水泵和加压泵)；它们耗用的能源是燃料、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热电厂是由抽凝式、或背压式(包括恶化真空)供热机组排、(抽)汽通过热能转换装置(通常称为首站热交换器)传递给热网系统；首站是供热系统的热源，主要耗能设备是热交换器、输配系统的水泵，它们耗用的能源是蒸汽、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热能输送由热网承担，供热管道由钢管、保温层和保护层组成，其结构和材料选择依敷设而异。管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式，它们的能量消耗是沿途散热的热损失和泄漏的水、热损失。一般可用热网热效率来表示其保温效果和保热程度；热网补水率来表示热网不泄漏的程度。在热网管线上有时还设置中间加压泵，以降低和改善系统水力工况(设置在非空载干线上，还能节省输送电耗)，它的能量消耗设备是水泵，可用单位供热量的耗电来评定耗能水平。能量转换是通过热力站热交换器把一级网的热能传递给二级网，并由它输送到热用户。热力站是二级网的热源，主要耗能设备是热交换器、二级网系统循环水泵和补水泵。它们耗用的能源是一级网高温水/蒸汽、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。用热即终端系统用热设备。城市集中供热主要是建筑物内的采暖(为简化分析只谈最大热用户)。一般都是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。它的耗能设备是采暖散热器。其能量取决于建筑维护结构保温性能、保持的室内温度和外界环境的温度；其耗热量可通过计量进入的循环水量和供、回水温差积分获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定耗能水平。2.系统热耗的估计供热系统从热制备转换输送用热环节的能量进入和输出必须相等，即：输入能量=可用能量+∑能量损失能源利用率=可用能量/输入能量可以这们认为：供热系统是由多个子系统组成。热用户是终端，采暖散热器是终端用热设备。热力站、二级网和终端组成二级网子系统，热力站热交换器成为该子系统的能量转换点，一级网水则为它的热源。锅炉房(或热电厂首站)、一级网和热力站组成一级网子系统，势力站是该子系统的热用户，锅炉受热面(或首站热交换器)成为能量转换设备，锅炉(或热电厂经汽机的蒸汽)是热源。锅炉本体(或热电厂)自成一个子系统，称为热源子系统。若设采暖散热器耗热量为N0，二级网管路热损失为E1，泄漏热损失E2。热力站内热损失E3，二级网管路热损失为E