随着城市建设规模的扩大和热用户的不断增多,我国城市供热机构已越来越重视供热管网的优化规划及改造工作。进行城市集中供热管网的优化研究,不但对节约投资、降低供热能耗、提高企业效益等有着重要的意义,而且是实现供热安全可靠的重要环节。因此,热网的优化规划具有重要的社会效益,是城市供热行业亟待解决的研究课题。由于供热管网的优化在供热工程中占有重要地位,国内外学者对其进行了广泛而深入的研究,提出了多种优化方法,但这些方法在实际应用中均存在一定的局限性。本论文力求找到一套可行的方法来解决城市集中供热管网的布局优化和参数优化这一类通用问题。 作者在大量阅读了中、外有关文献的基础上,改进了现有模型,建立了目标函数,首次采用优化算法中的prim算法和牛顿算法,着重解决了供热管网优化中的布局优化问题和参数优化问题。利用MATLAB语言编写出了通用程序。将整套理论应用于武安市的供热管网优化中,通过对比,得到了良好的效果。总结全文,主要成果表现在:在对供热管网系统水力计算方法进行分析的基础上,提出了热网优化的设计目标,建立了热网优化的数学模型;首次应用最小生成树算法中的prim算法和解决无约束问题的牛顿算法分别解决了管网的布局优化问题和参数优化问题;编制了热网优化规划的计算机程序,并将热网优化的模型及算法应用于武安市热网优化规划的实际工程中进行验证,用CAD绘制出了优化后武安市集中供热管网的系统图。 结果证明,所提出的模型、解法,达到使用要求,效果令人满意;从节能性和技术性的角度出发,用动态调节的理论解决了管网建设、供热运行中存在的问题,主要是能源浪费和水力失调;为城市集中供热管网优化在实际中的应用提供了理论依据。