目前,我国正在大力推广大型的集中热系统,并且在一些大中城市已经取得了良好的环保、节能效果。但我国居住区供热系统热效率低,单位住宅建筑面积采暖能耗约为发达国家的3倍,因此集中供热的节能工作也就显得非常重要,改变现有的高能耗的集中供热系统势在必行。进行集中供热的节能潜力与环保研究,不但对节约投资、降低供热能耗、提高供热企业的经济效益都有着重要的实际意义,而且是供热安全可靠的重要环节。作者在阅读了大量的中外有关文献的基础上,主要从循环泵的选型和和管网管径优化设计以及运行管理等方面探讨了集中供热的节能潜力。针对城市供热管网优化设计的特点,建立了符合工程实际的数学模型,建立了目标函数。用数学模型对管网管径进行了优化,并用Matlab语言对水泵性能曲线进行了拟合,用C语言对管网管径优化写出了通用程序。将管网优化模型和程序应用于西安市热力公司第一供热站的水泵房的管径优化,进行验证,通过对比,取得良好的效果。并将整套节能理论应用于西安市第一供热站的节能改造项目,提出了改造方案,绘制了施工图纸,并进行了实施,取得了较理想的效果。结果证明,所提出的节能理论、管径优化模型达到了使用要求,结果令人满意;从节能性和技术性的角度出发,解决了集中供热的能耗高和管径的优化问题。