城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃

1、 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 第一節(jié)第一節(jié) 供熱工程規(guī)劃概述供熱工程規(guī)劃概述第二節(jié)第二節(jié) 城市集中供熱負荷的預測與計算城市集中供熱負荷的預測與計算第三節(jié)第三節(jié) 城市集中供熱熱源規(guī)劃城市集中供熱熱源規(guī)劃第四節(jié)第四節(jié) 城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃第五節(jié)第五節(jié) 熱力站與制冷站設(shè)置熱力站與制冷站設(shè)置第一節(jié)第一節(jié) 供熱工程規(guī)劃概述供熱工程規(guī)劃概述 在南北回歸線兩側(cè)的寒冷地區(qū)的冬季，為了維持在南北回歸線兩側(cè)的寒冷地區(qū)的冬季，為了維持日常生活、工作和享有一個舒適的環(huán)境，都存在著日常生活、工作和享有一個舒適的環(huán)境，都存在著冬季供熱采暖問題。冬季供熱采暖問題。 目前，應用最廣泛的是以蒸汽或熱水

2、作為熱媒的目前，應用最廣泛的是以蒸汽或熱水作為熱媒的集中供熱系統(tǒng)。集中供熱系統(tǒng)。 城市集中供熱，又稱區(qū)域供熱，是在城市的某個城市集中供熱，又稱區(qū)域供熱，是在城市的某個或幾個區(qū)域乃至整個城市，利用集中熱源向工業(yè)企或幾個區(qū)域乃至整個城市，利用集中熱源向工業(yè)企業(yè)、民用建筑供應熱能的一種供熱方式，是現(xiàn)代城業(yè)、民用建筑供應熱能的一種供熱方式，是現(xiàn)代城市建設(shè)中公共事業(yè)的一項重要設(shè)施。市建設(shè)中公共事業(yè)的一項重要設(shè)施。一、城市供熱工程規(guī)劃的意義一、城市供熱工程規(guī)劃的意義(1)提高能源利用率，節(jié)約大量燃料，集中供熱可以使鍋提高能源利用率，節(jié)約大量燃料，集中供熱可以使鍋爐熱效率提高爐熱效率提高20；(2)改廣泛的

3、改廣泛的“面源面源”為比較集中的為比較集中的“點源點源”，減少大氣，減少大氣污染，也便于采用整改措施，進行集中治理；污染，也便于采用整改措施，進行集中治理；(3)減少城市運輸量；減少城市運輸量；(4)節(jié)省城市用地，一個集中熱源可以代替多個分散的節(jié)省城市用地，一個集中熱源可以代替多個分散的鍋爐房，可以減少燃料和灰渣的堆放場地，對改善市容鍋爐房，可以減少燃料和灰渣的堆放場地，對改善市容也十分有利；也十分有利；(5)使用大型設(shè)備，容易實現(xiàn)機械化和自動化，減少管使用大型設(shè)備，容易實現(xiàn)機械化和自動化，減少管理人員數(shù)量，降低運行成本，也有利于管理科學化和現(xiàn)理人員數(shù)量，降低運行成本，也有利于管理科學化和現(xiàn)代

4、化，提高供熱質(zhì)量。代化，提高供熱質(zhì)量。二、主要任務(wù)二、主要任務(wù)根據(jù)當?shù)貧夂驐l件，結(jié)合生活與生產(chǎn)需要：根據(jù)當?shù)貧夂驐l件，結(jié)合生活與生產(chǎn)需要： 1.確定城市集中供熱對象、供熱標準、供熱方確定城市集中供熱對象、供熱標準、供熱方 式；式； 2.合理選擇氣源，預測供熱負荷，進行城市熱源合理選擇氣源，預測供熱負荷，進行城市熱源工程規(guī)劃，確定城市熱電廠、熱力站等供熱設(shè)工程規(guī)劃，確定城市熱電廠、熱力站等供熱設(shè)施的數(shù)量和容量；施的數(shù)量和容量； 3.科學布局各種供熱設(shè)施和供熱管網(wǎng)；科學布局各種供熱設(shè)施和供熱管網(wǎng)； 4.制定節(jié)能保溫的對策與措施，以及供熱設(shè)施的制定節(jié)能保溫的對策與措施，以及供熱設(shè)施的防護措施。防護措

5、施。三、供熱系統(tǒng)的構(gòu)成與分類三、供熱系統(tǒng)的構(gòu)成與分類供熱工程系統(tǒng)由供熱工程系統(tǒng)由供熱熱源工程供熱熱源工程和和供熱管網(wǎng)工程供熱管網(wǎng)工程構(gòu)成構(gòu)成 按照采暖的規(guī)模與供熱建筑物的種類，把眾多的采暖按照采暖的規(guī)模與供熱建筑物的種類，把眾多的采暖方式分為方式分為4 4大類，大類，1.1.城市集中熱力網(wǎng)供熱；（城市供熱、大區(qū)域供熱）城市集中熱力網(wǎng)供熱；（城市供熱、大區(qū)域供熱）2.2.居住小區(qū)集中供熱（小區(qū)集中供熱、小區(qū)域供熱）居住小區(qū)集中供熱（小區(qū)集中供熱、小區(qū)域供熱）3. 3. 商業(yè)或公共建筑的獨立供熱（自備熱源的獨立建筑商業(yè)或公共建筑的獨立供熱（自備熱源的獨立建筑供熱）；供熱）；4. 4. 分戶供熱（各

6、戶自備熱源供熱）分戶供熱（各戶自備熱源供熱） 1.1.城市集中供熱系統(tǒng)的組成城市集中供熱系統(tǒng)的組成城市集中供熱系統(tǒng)由熱源、熱力網(wǎng)和熱用戶三部分組成。熱源包括熱電廠（又稱熱電聯(lián)供）、換熱站、鍋爐房和熱泵機房；熱力網(wǎng)包括城市一次（高溫）熱網(wǎng)和小區(qū)二次（低溫）熱網(wǎng)；熱用戶包括一次水熱用戶（換熱站），二次水熱用戶（末端用戶）等。 2.2.城市集中供熱系統(tǒng)的分類城市集中供熱系統(tǒng)的分類按照服務(wù)對象可分為：民用供熱和工業(yè)供熱；按照供熱系統(tǒng)的作用范圍可分為：區(qū)域供熱、集中供熱和局部供熱按照熱源供應的熱媒種類不同可分為：熱水供熱、蒸汽供熱和熱風供熱。按照熱媒參數(shù)的不同可分為：高溫水（t115)和低溫水(t115

7、)系統(tǒng); 高壓蒸汽（P70kPa，通常為過熱蒸汽）、低壓蒸汽 （P 70kPa，通常為飽和蒸汽）系統(tǒng)。 四、城市集中供熱規(guī)劃的主要內(nèi)容四、城市集中供熱規(guī)劃的主要內(nèi)容（一）、總體規(guī)劃內(nèi)容及圖紙1.內(nèi)容：1）確定城市供熱對象和供熱標準，預測城市供熱負荷；2）選擇城市熱源和供熱方式；3）確定熱源設(shè)施的供熱能力、數(shù)量和布局；4）布局城市供熱設(shè)施和供熱干線管網(wǎng)；5）制定城市供熱設(shè)施保護措施。2.圖紙：1）城市供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀圖-主要反映城市現(xiàn)狀集中供熱設(shè)施布局和干線管網(wǎng)布局情況2）城市供熱系統(tǒng)規(guī)劃圖-主要反映規(guī)劃期末城市集中供熱的熱源，供熱輸配設(shè)施的容量、位置和用地狀況。3）必要的附圖。（一）、分區(qū)規(guī)劃內(nèi)容

8、及圖紙1.內(nèi)容：1）估算分區(qū)的供熱負荷；2）布局分區(qū)供熱設(shè)施和供熱干線管網(wǎng)；3）計算城市供熱干管的管徑。2.圖紙：1）分區(qū)供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀圖-表示分區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)狀集中供熱設(shè)施的位置、規(guī)模、用地范圍、供熱管網(wǎng)分布、管徑等情況。2）分區(qū)供熱系統(tǒng)規(guī)劃圖-表示分區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃集中供熱設(shè)表示分區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃集中供熱設(shè)施的位置、規(guī)模、用地范圍、供熱管網(wǎng)分布、管徑等情施的位置、規(guī)模、用地范圍、供熱管網(wǎng)分布、管徑等情況。況。3）必要的附圖。如分區(qū)供熱負荷分布圖。（一）、詳細規(guī)劃規(guī)劃內(nèi)容及圖紙1.內(nèi)容：1）計算規(guī)劃范圍內(nèi)供熱負荷；2）布局供熱設(shè)施和供熱管網(wǎng)；3）計算供熱管道管徑；4）估算規(guī)劃范圍內(nèi)供熱管網(wǎng)造價。2.圖紙：

9、1）供熱系統(tǒng)規(guī)劃圖-標明供熱設(shè)施容量、位置和用地范圍，供熱管網(wǎng)走向、管徑、管位、敷設(shè)方式。若有現(xiàn)狀供熱管線，應區(qū)分現(xiàn)狀與規(guī)劃的管線。2）必要的附圖。第二節(jié)第二節(jié) 城市集中供熱負荷的預測和計算城市集中供熱負荷的預測和計算一、城市集中供熱負荷的類型與特征一、城市集中供熱負荷的類型與特征1. 1. 分類：分類：（1 1）根據(jù)熱負荷用途分類）根據(jù)熱負荷用途分類1 1）室溫調(diào)節(jié)）室溫調(diào)節(jié)2 2）生活熱水）生活熱水3 3）生產(chǎn)用熱）生產(chǎn)用熱( (2 2) )根據(jù)熱負荷性質(zhì)分類根據(jù)熱負荷性質(zhì)分類1)1)民用熱負荷民用熱負荷包括采暖、通風和熱水供應三類包括采暖、通風和熱水供應三類 在計算和預測熱負荷時，在計算

10、和預測熱負荷時，一般分類進行，最后求和。民用熱用戶通常以熱水為熱一般分類進行，最后求和。民用熱用戶通常以熱水為熱媒，使用的熱媒參數(shù)較低。媒，使用的熱媒參數(shù)較低。2)2)工業(yè)熱負荷工業(yè)熱負荷包括生產(chǎn)過程用于加熱、烘干、蒸煮、熔化等工藝的用包括生產(chǎn)過程用于加熱、烘干、蒸煮、熔化等工藝的用熱，同時還包括部分動力熱負荷，用于帶動機械設(shè)備如熱，同時還包括部分動力熱負荷，用于帶動機械設(shè)備如汽錘、氣泵等，使用的熱媒參數(shù)較高。汽錘、氣泵等，使用的熱媒參數(shù)較高。 ( (3 3) )根據(jù)用熱時間規(guī)律分類根據(jù)用熱時間規(guī)律分類 1) 1) 季節(jié)性熱負荷季節(jié)性熱負荷采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)屬于季節(jié)性熱負荷采暖、通風、空氣調(diào)

11、節(jié)屬于季節(jié)性熱負荷 。 2) 2) 常年性熱負荷常年性熱負荷 生活熱水和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱屬于常年性熱負荷。與生活熱水和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱屬于常年性熱負荷。與氣候條件關(guān)系不大，即一年中用熱狀況變化不大，但氣候條件關(guān)系不大，即一年中用熱狀況變化不大，但全日中用熱狀況變化較大全日中用熱狀況變化較大 。 熱水供應熱負荷主要取決于使用人數(shù)和生活習慣、生熱水供應熱負荷主要取決于使用人數(shù)和生活習慣、生活水平、作息制度等?；钏?、作息制度等。 生產(chǎn)工藝熱負荷取決于生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工生產(chǎn)工藝熱負荷取決于生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、用熱設(shè)備數(shù)量和生產(chǎn)作業(yè)班次等因素藝、用熱設(shè)備數(shù)量和生產(chǎn)作業(yè)班次等因素 二、

12、城市供熱對象的選擇二、城市供熱對象的選擇 由于資源有限，對于各類熱用戶，不可能全部滿足需要，必須對供熱對象進行合理選擇。 (1)在供熱規(guī)模有限的情況下 ，應以“先小后大”為原則，首先滿足分散用熱、規(guī)模較小的熱用戶，如居民家庭、中小型公共建筑和小型企業(yè)，以便發(fā)揮城市集中供熱的最大效益。 一般大型公共建筑和大中型企業(yè)的余熱資源豐富，用熱條件比較復雜，可以自成體系，獨立解決。 (2)選擇布局較集中的熱用戶作為供熱對象，“先集中后分散”，以使系統(tǒng)經(jīng)濟合理。 城市供熱系統(tǒng)與其他能源供應系統(tǒng)比較，損耗大、成本高、維護難。因此，供熱系統(tǒng)的服務(wù)半徑較小。如果熱用戶在空間分布上較集中，則有利于熱網(wǎng)布置，減少投資

13、和運營成本。選擇供熱對象還有一個指標，即“集中供熱普及率”。集中供熱普及率是指已經(jīng)實行集中供熱的面積與需要供熱的建筑面積的比值百分數(shù)。三、城市供熱負荷的預測和計算三、城市供熱負荷的預測和計算 1.熱負荷計算的步驟(1)收集熱負荷現(xiàn)狀資料熱負荷現(xiàn)狀資料既是計算的依據(jù)，又可作為預測取值的參數(shù)(2)分析熱負荷的種類和特點對采暖、通風、生活熱水、生產(chǎn)工藝等各類用熱來說，需采用不同方法、不同指標進行預測和計算，必須對熱負荷進行準確分析，然后才能進行計算與預測(3)預測與計算供熱總負荷地區(qū)的供熱總負荷是布局供熱設(shè)施和進行管網(wǎng)計算的依據(jù)，在各類熱負荷計算與預測結(jié)果得出后，經(jīng)校核后相加，同時考慮一些其他變數(shù)，

14、最后計算出供熱總負荷。供熱總負荷一般體現(xiàn)為功率，單位取瓦、千瓦或兆瓦 (W 、kW、MW) 。 2.民用熱負荷預測計算我國的民用熱負荷主要是滿足住宅和公共建筑的采暖熱負荷，生活熱水和通風熱負荷所占的比例很小(1)采暖熱負荷在冬季，由于室內(nèi)與室外溫度不同，房屋通過其圍護結(jié)構(gòu)(如門、窗、地板、墻體、屋頂?shù)龋?，將發(fā)生熱量散失。在一定室溫下，室外溫度越低，房間的熱損失越大。為了保證室內(nèi)溫度符合有關(guān)規(guī)定，滿足人們正常工作、學習和其他活動的需要，就必須用采暖設(shè)備向室內(nèi)補充與損失相等的熱量。 采暖熱負荷（采暖熱負荷（1 1）冬季，采暖房間的氣溫高于室外氣溫，這樣，室內(nèi)的熱量就要通過建筑的圍護結(jié)構(gòu)(如外墻、外

15、門、外窗、地面和屋頂?shù)?傳向室外，這種熱量的傳遞叫做圍護結(jié)構(gòu)的傳熱。采暖房間的熱平衡采暖熱負荷是指采暖房間在某一時間內(nèi)，要求室內(nèi)具有一定設(shè)計溫度的情況下，散熱設(shè)備在單位時間內(nèi)需要補充給室內(nèi)的熱量，采暖熱負荷應根據(jù)設(shè)計條件下建筑物的熱平衡進行計算。即房間的失熱量=房間的得熱量 (W)采暖熱負荷（采暖熱負荷（2 2）（1)房間失熱量，包括：最大負荷班的工藝設(shè)備吸熱量Q1； 由于室內(nèi)外溫差引起圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量Q2；加熱由外部運人的冷物料和運輸工具的耗熱量Q3； 加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量Q4； 加熱由門、孔洞和其他生產(chǎn)跨間進入的冷空氣耗熱量Q5；室內(nèi)水分蒸發(fā)耗熱量Q6； 通風換氣的耗熱

16、量Q7；其他方面散失的熱量Q8。(2)房間得熱量，包括：最小負荷班的工藝設(shè)備散熱量Q9；熱物料在車間內(nèi)的散熱量Q10； 熱管道及其他熱表面的散熱量Q11；人體散熱量Q12； 燈具及其他電氣設(shè)施的散熱量Q13； 通過其他途徑獲得的熱量Q14； 散熱器的散熱量Q15；采暖熱負荷Q值也表明散熱器向房間應放出的熱量，從熱平衡得到；Q=Q15=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8）(Q9+Q10+Q11+Q12+Q13+Q14)采暖設(shè)計熱負荷的確定采暖設(shè)計熱負荷的確定影響采暖熱負荷的因素很多，而這些因素又是一刻不停地在變化著。計算熱負荷的目的是決定散熱器的放熱能力，為決定管道的輸熱能力和熱源

17、的產(chǎn)熱能力提供重要的數(shù)據(jù)。采暖工程設(shè)計首先要正確計算出建筑物的熱耗失量采暖工程技術(shù)通常以穩(wěn)定傳熱過程的簡單計算來代替不穩(wěn)定傳熱過程的復雜計算，并對一些影響傳熱量的因素加以適當修正。對于一般民用建筑和產(chǎn)生熱量很少的工業(yè)建筑，計算采暖設(shè)計熱負荷時不考慮房間的得熱量，而僅計算以下三項的房間耗熱量：通過房間圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量：即在一定傳熱條件下，通過房間各部分圍護結(jié)構(gòu)從室內(nèi)傳向室外的熱量。冷風滲透耗熱量：即加熱由于房間的外門、外窗縫隙不密封而由室外滲入到室內(nèi)的冷空氣所消耗的熱量。外門冷風侵人耗熱量：即冬季外門開啟時由于風力和熱壓作用而進入室內(nèi)的冷空氣，從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量。以上三項耗

18、熱量之和就是房間的總耗熱量，也就是采暖設(shè)計熱負荷。 采暖房間圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量，包括基本的和附加的兩部分。圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量指經(jīng)過墻、窗、門、地面和屋頂?shù)?，由于室?nèi)外的氣溫差而造成從室內(nèi)傳向室外的穩(wěn)定熱量。各部分圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，應按下式計算：Q=KF（tntw）式中：Q為圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量(W)； K為圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)(W )； F為圍護結(jié)構(gòu)的傳熱面積()； tn為冬季室內(nèi)空氣計算溫度()； tw為采暖室外空氣計算溫度()； 為圍護結(jié)構(gòu)的空氣溫差修正系數(shù)。采暖房間圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量是它各部分圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的總和。 為了計算和以后修正的方便，我們把圍護結(jié)構(gòu)按朝向

19、、材料結(jié)構(gòu)和室內(nèi)外溫差的不同，而劃分為各個計算部分。對一側(cè)不與室外空氣直接接觸的圍護結(jié)構(gòu)，當兩側(cè)溫差大于5時，要計算通過該圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量。 供暖設(shè)計室內(nèi)計算溫度室內(nèi)計算溫度一般是指距地面2以內(nèi)，人們活動地區(qū)的空氣溫度。室內(nèi)計算溫度的高低應滿足人們的生活、學習、工作要求和生產(chǎn)的工藝要求。民用及公共建筑室內(nèi)計算溫度可參照表1-1選取?；騾⒄沼嘘P(guān)手冊選取。 供暖設(shè)計室外計算溫度在計算圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量時，假定傳熱過程是在穩(wěn)定狀態(tài)下進行的，即圍護結(jié)構(gòu)的各種傳熱參數(shù)都不隨時間而改變，其中室外計算溫度也是采用某一個固定值。 我國采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB500192003）里規(guī)定：“采暖室外計算

20、溫度應采用當?shù)貧v年平均每年不保證 5天的日平均溫度”。圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)值是指在單位時間內(nèi)，單位面積的圍護結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)溫差為 1，由一側(cè)傳至另一側(cè)的熱量。傳熱系數(shù)的倒數(shù)稱為傳熱熱阻，傳熱系數(shù)越大，其傳熱熱阻就越小。面積熱指標法面積熱指標法已知規(guī)劃區(qū)內(nèi)各建筑物的建筑面積，建筑用途及層數(shù)等基本情況，常采用面積熱指標法來確定熱負荷。熱指標是在采暖室外計算溫度下單位面積每小時所需要的熱量，用“Wm2”表示。體積熱指標法體積熱指標法集中采暖系統(tǒng)熱負荷的概算，可根據(jù)建筑物的性質(zhì)和外輪廓體積按下式確定： (2) 通風熱負荷計算為了在室內(nèi)營造良好的空氣環(huán)境，使空氣具有一定的清潔度和濕度，必須

21、不斷向房間送入新鮮空氣，進行通風調(diào)節(jié)。當冬季室外溫度較低時，室外進入室內(nèi)的新鮮空氣必須經(jīng)過加熱后方可進入室內(nèi)，才能使室內(nèi)溫度不降低。加熱新鮮空氣所消耗的熱量，稱為通風熱負荷。 以上公式計算較復雜，且需要大量詳細資料在一般情況下，可用下式計算通風熱負荷： (3) 生活熱水熱負荷生活熱水熱負荷的計算，主要涉及兩個重要參數(shù)： 一是水溫，二是熱水用水標準。 一般情況下，生活熱水的使用溫度為4060，采用的生活熱水計算溫度為65。 不同的熱工分區(qū)中，采用的冷水計算溫度也不盡相同。我國主要有五個熱工分區(qū)：第一分區(qū)包括東北三省及內(nèi)蒙、河北、山西和陜西北部；第二分區(qū)包括北京、天津、河北、山東、山西、陜西大部、

22、甘肅、寧夏南部、河南北部、江蘇北部；第三分區(qū)包括上海、浙江、江西、安徽、江蘇大部、福建北部、湖南東部、湖北東部和河南南部；第四分區(qū)包括兩廣、臺灣、福建和云南南部；第五分區(qū)包括云貴川大部，湖南、湖北西部，陜西、甘肅秦嶺以南部分。各分區(qū)冷水計算水溫如表所示。 計算生活熱水熱負荷一般采用以下公式： (4) 生活空調(diào)冷負荷空調(diào)冷負荷一般可采用指標概算法進行估算，其公式為： (5) 工業(yè)熱負荷預測計算對規(guī)劃的工廠，可以采用設(shè)計熱負荷資料或根據(jù)相同企業(yè)的實際負荷資料進行估算。生產(chǎn)熱負荷的大小，主要取決于工業(yè)產(chǎn)品的種類、生產(chǎn)工藝過程的性質(zhì)、用熱設(shè)備的形式以及工廠企業(yè)的工作制度。由于工廠企業(yè)產(chǎn)品及生產(chǎn)設(shè)備多種

23、多樣，工藝過程對用熱要求的介質(zhì)種類和參數(shù)各異，因此生產(chǎn)熱負荷應由工藝設(shè)計人員提供。計算集中供熱系統(tǒng)最大生產(chǎn)工藝設(shè)計熱負荷時，應以核實的各工廠(或車間)的最大生產(chǎn)工藝熱負荷之和乘以同時使用系數(shù)，即：四、供熱總負荷的計算四、供熱總負荷的計算供熱總負荷，是將上述各類負荷的計算結(jié)果相加，進行適當?shù)男：颂幚砗蟮贸龅臄?shù)值。必須說明的是，供熱總負荷中的采暖通風熱負荷與空調(diào)冷負荷實際上是一類負荷，在相加時應取兩者中較大的一個進行計算。五、供熱總負荷的計算實例五、供熱總負荷的計算實例例題：某北方城市規(guī)劃總?cè)丝?0萬人，規(guī)劃用地面積20平方千米，到規(guī)劃期末，規(guī)劃集中供熱普及率為70%，現(xiàn)狀生產(chǎn)熱負荷約為20MW，

24、預計生產(chǎn)熱負荷的年增長率為10%（規(guī)劃期為15年）。試估算規(guī)劃期末城市熱負荷的規(guī)模。解：在城市總體規(guī)劃的供熱專項規(guī)劃中，對熱負荷的估測一般是粗線條，通常采用綜合指標概算的方法:首先根據(jù)一般城市用地比例構(gòu)成情況，公建與居住用地占總用地的比例約為4050，在該城市中，公建與居住用地的面積約為89km2，按建筑容積率平均為0.8計，則居住與公建建筑面積為67km2。集中供熱普及率為70，則民用建筑供熱面積約為400500萬m2。在得出民用建筑供熱面積后，采用綜合熱指標75W/m2，則可得出民用熱負荷為300400MW。 已知在未來15年內(nèi)生產(chǎn)熱負荷以每年10的速度遞增，據(jù)此可得出規(guī)劃期末的熱負荷為8

25、5MW。將民用熱負荷和生產(chǎn)熱負荷相加，可知規(guī)劃期末該城市的總用熱規(guī)模在400500MW左右。第三節(jié)第三節(jié) 城市集中供熱熱源規(guī)劃城市集中供熱熱源規(guī)劃一、城市集中供熱熱源的種類與特點 城市集中供熱的熱源主要是熱電廠和鍋爐房，另外還有工業(yè)余熱和地熱、核能、太陽能等。（1）熱電廠 熱電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的火電廠，它是在凝氣式電廠的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。凝氣式電廠的工作過程實際上是一個能量轉(zhuǎn)換的過程，將不可避免地產(chǎn)生能量損失。 （2）鍋爐房1）鍋爐房的分類鍋爐房的核心部分是鍋爐，鍋爐根據(jù)制備熱媒的種類不同，可分為蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。蒸汽鍋爐通過加熱水產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，向用戶進行供熱。蒸汽鍋爐通過調(diào)壓裝置

26、，可向用戶提供參數(shù)不同的蒸汽，還可通過換熱裝置向用戶提供熱水。熱水鍋爐不產(chǎn)生蒸汽，只提高進入鍋爐水的溫度，以高溫水或低溫水供應熱用戶。 二、城市熱源選擇1、城市熱源種類的選擇熱源種類的選擇，要根據(jù)具體情況，進行技術(shù)經(jīng)濟比較后再行確定。（1）熱電廠的適用性與經(jīng)濟性熱電廠實行熱電聯(lián)產(chǎn)，可有效提高能源利用率，節(jié)約燃料，同時產(chǎn)熱規(guī)模大，能向大面積區(qū)域和用熱大戶供熱。在有一定的常年工業(yè)熱負荷而電力供應不足的地區(qū)，應建設(shè)熱電廠。當主要供熱對象是民用建筑和生活用熱水時，地區(qū)的氣象條件直接影響熱電廠的經(jīng)濟效益。在氣候冷、采暖期長的地區(qū)，熱電合產(chǎn)運行時間長，節(jié)能效果明顯，有些地方已開始嘗試建設(shè)“熱、電、冷三聯(lián)供

27、”系統(tǒng)，以提高熱電廠的效率。 （2）區(qū)域鍋爐房的適用性與經(jīng)濟性區(qū)域鍋爐房與一般的工業(yè)和民用鍋爐房相比，它的供熱面積大，供熱對象多，熱效率高，機械化程度高。與熱電廠相比，區(qū)域鍋爐房節(jié)能效果較差，但是其建設(shè)費用少，建設(shè)周期短，能較快收到節(jié)能和減輕污染的效果。區(qū)域鍋爐房建設(shè)運行靈活，除可作為中、小城市的供熱主熱源外，還可在大中城市內(nèi)作為區(qū)域主熱源或過渡性主熱源。2、城市熱源規(guī)模的選擇城市熱源規(guī)模的選擇（1 1）供暖平均負荷）供暖平均負荷按供暖室外設(shè)計溫度計算出來的熱指標為最大小時熱按供暖室外設(shè)計溫度計算出來的熱指標為最大小時熱指標。用最大小時熱指標乘以平均負荷系數(shù)，即可得指標。用最大小時熱指標乘以平

28、均負荷系數(shù)，即可得到平均熱指標。到平均熱指標。 平均負荷系數(shù)可由下式得出：實際工作中，常應用平均熱指標概念，以平均熱指標計算出來的熱負荷，即為供暖平均負荷，主熱源的規(guī)模應能基本滿足供暖平均負荷的需要。超出這一負荷的熱負荷，為高峰負荷，則需要以輔助熱源來滿足。我國黃河以北地區(qū)供暖平均負荷可按供暖設(shè)計計算負荷的60%-70%計。 （2）熱化系數(shù)熱化系數(shù)是指熱電聯(lián)產(chǎn)的最大供熱能力占供熱區(qū)域最大熱負荷的比例。在選擇熱電廠供熱能力時，應根據(jù)熱化系數(shù)來確定。針對不同供熱的主要對象，熱電廠應選定不同的熱化系數(shù)。一般來說，以工業(yè)熱負荷為主的系統(tǒng)，熱化系數(shù)宜取0.8-0.85。以采暖熱負荷為主的系統(tǒng)，熱化系數(shù)宜

29、取0.52-0.6。工業(yè)和采暖負荷大致相當?shù)南到y(tǒng)，熱化系數(shù)宜取0.65-0.75。穩(wěn)定的常年負荷值越大，熱化系數(shù)越高，反之，則熱化系數(shù)越低。三、熱電廠、鍋爐房的選址三、熱電廠、鍋爐房的選址1.熱電廠的選址條件1）.廠址應符合城市規(guī)劃的要求，并征得規(guī)劃部門和電力、水利、環(huán)保、消防等主管部門的同意；2）.熱電廠應盡量靠近熱負荷中心。熱電廠蒸汽的輸送距離一般為34km比較經(jīng)濟。如果熱電廠遠離熱用戶，壓降和溫降過大，則會降低供熱質(zhì)量。與此同時，由于供熱管網(wǎng)造價較高，如輸熱管道較長，將使熱網(wǎng)投資增大，顯著降低集中供熱的經(jīng)濟性；3）.水路交通方便4）.供水條件好5）.要有妥善解決排灰的條件；6）.有方便的

30、出線條件；7）.有一定的防護距離； 8）.盡量占用荒地、次地和低產(chǎn)田，不占或少占良田；9）.廠址應避開滑坡，溶洞、塌方、斷裂帶、淤泥等不良地質(zhì)的地段；10）.選址時也應考慮方便職工居住和上下班等因素。 2.鍋爐房的選址條件1）.靠近熱負荷比較集中的地區(qū)；2）.便于引出管道，并使室外管道的布置在技術(shù)、經(jīng)濟上合理；3）.便于燃料貯運和灰渣排除，并使人流和煤、灰車流分開；4）.有利于自然通風與采光；5）.位于地質(zhì)條件較好的地區(qū)；6）.有利于減少煙塵及有害氣體對居民區(qū)和主要環(huán)境保護區(qū)的影響。全年運行的鍋爐房宜位于居住區(qū)和主要環(huán)境保護區(qū)的全年最小頻率風的上風側(cè)；季節(jié)性運行的鍋爐房宜位于該季節(jié)盛行風的下風

31、側(cè)；7）.有利于凝結(jié)水的回收。第四節(jié)第四節(jié) 城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱管網(wǎng)又稱熱力網(wǎng)，系指由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)，又稱為熱力網(wǎng)。供熱管網(wǎng)主要由熱源至壓力站及熱力站至用戶之間的管道、管道附件和管道支座組成。一、城市供熱管網(wǎng)的分類根據(jù)熱媒介質(zhì)的不同，熱力網(wǎng)可分為蒸汽管網(wǎng)、熱水管網(wǎng)和熱風三種。 一般情況下，從熱源到熱力站的管網(wǎng)多采取蒸汽管網(wǎng)，而在熱力站向民用建筑供暖的管網(wǎng)中，更多采用的是熱水管網(wǎng)。 主要原因是衛(wèi)生條件較好，而且安全。 根據(jù)用戶對介質(zhì)的使用情況，供熱管網(wǎng)可分為開式和閉式。 在開式管網(wǎng)中，熱用戶可以使用供熱介質(zhì)，如蒸汽和熱水，系統(tǒng)須不斷補充新的熱介質(zhì)。

32、 在閉式管網(wǎng)中，熱介質(zhì)只許在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，不供給用戶，系統(tǒng)只需補充運行過程中泄漏損失的少量介質(zhì)。供熱管網(wǎng)還可根據(jù)一條管路上敷設(shè)的管道數(shù)目，分為供熱管網(wǎng)還可根據(jù)一條管路上敷設(shè)的管道數(shù)目，分為單單管制、雙管制和多管制管制、雙管制和多管制。 單管制的熱力網(wǎng)在一條管路上只有一根輸送熱介質(zhì)單管制的熱力網(wǎng)在一條管路上只有一根輸送熱介質(zhì)的管道，沒有供介質(zhì)回流的管道。此類型主要用于用戶的管道，沒有供介質(zhì)回流的管道。此類型主要用于用戶對介質(zhì)用量穩(wěn)定的開式熱力網(wǎng)中。對介質(zhì)用量穩(wěn)定的開式熱力網(wǎng)中。 雙管制的熱力網(wǎng)在一條管路上有一根輸送熱介質(zhì)管雙管制的熱力網(wǎng)在一條管路上有一根輸送熱介質(zhì)管道的同時，還有一根介質(zhì)回流管。

33、此類型較多用于閉式道的同時，還有一根介質(zhì)回流管。此類型較多用于閉式熱力網(wǎng)中。熱力網(wǎng)中。 對于用戶種類多，對介質(zhì)需用工況要求復雜的熱力對于用戶種類多，對介質(zhì)需用工況要求復雜的熱力網(wǎng)，一般采用多管制。多管制管網(wǎng)網(wǎng)路復雜，投資較大，網(wǎng)，一般采用多管制。多管制管網(wǎng)網(wǎng)路復雜，投資較大，管理亦較困難。管理亦較困難。 二、城市供熱管網(wǎng)的布置形式供熱管網(wǎng)的布置方式按平面布置類型，可分為枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)兩種。枝狀管網(wǎng)又有單級枝狀管網(wǎng)和兩級枝狀管網(wǎng)兩種形式。1.枝狀管網(wǎng)1）.單級枝狀管網(wǎng)從熱源出發(fā)經(jīng)供熱管網(wǎng)直接接到各熱用戶的布置形式稱為單級枝狀管網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)是呈樹枝狀布置的形式. 2）.兩級枝狀管網(wǎng)由熱源至熱力

34、站的供熱管道系統(tǒng)稱為一級管網(wǎng)；由熱力站至熱用戶的供熱管道系統(tǒng)稱為二級管網(wǎng)。兩級枝狀管網(wǎng)的規(guī)模較大。 2.環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)是一具有2個以上的熱源所組成的大型集中供熱系統(tǒng)。 三、城市供熱管網(wǎng)選擇要點1.熱水供熱系統(tǒng)1）.以采暖和熱水供應熱負荷為主的供熱系統(tǒng)，一般均采用熱水管網(wǎng)；2）.熱水熱力網(wǎng)宜采用閉式雙管制；3）.以熱電廠為熱源的熱水熱力網(wǎng)，同時有生產(chǎn)工藝、采暖、通風、空調(diào)、生活熱水等多種熱負荷，或季節(jié)性熱負荷占總負荷比例較大，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟合理時，可采用閉式多管制；4）.當熱水熱力網(wǎng)滿足下列條件，可采用開式熱力網(wǎng)：具有水處理費用低的補給水源和具有與生活熱水熱負荷相適應的廉價低位熱能。5）.開式熱水

35、熱力網(wǎng)在熱水熱負荷足夠大時可不設(shè)回水管。 2.蒸汽供熱系統(tǒng)1）.蒸汽供熱系統(tǒng)一般適用于以生產(chǎn)工藝熱負荷為主的供熱系統(tǒng)。2）.蒸汽熱力網(wǎng)的蒸汽管道，宜采用單管制。當符合下列情況時，可采用雙管或多管制：A.各熱用戶用蒸汽的參數(shù)相差較大，或季節(jié)性熱負荷占總熱負荷的比例較大且技術(shù)經(jīng)濟合理時，可采用雙管或多管制。B.當熱用戶按規(guī)劃分期建設(shè)時，可采用雙管或多管制。C.蒸汽供熱系統(tǒng)中，如用戶凝結(jié)水質(zhì)量差，凝結(jié)水回水率低，或凝結(jié)水能夠回收，但凝結(jié)水管經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較不合算時，可不設(shè)凝結(jié)水管網(wǎng)。第五節(jié)第五節(jié) 城市供熱管網(wǎng)的布置城市供熱管網(wǎng)的布置一、 供熱管網(wǎng)的平面布置應根據(jù)熱源布局、熱負荷分布和管線敷設(shè)條件等情況，按照全面規(guī)劃、遠近結(jié)合的原則，做出分期建設(shè)安排，并遵循以下原則：(1)主干管應該靠近大型用戶和熱負荷集中的地區(qū)；(2)供熱管道要盡量避開主要交通干道和繁華的街道；(3)供熱管道通常敷設(shè)在道路的一邊，或者是敷設(shè)在人行道下面，要盡量少敷設(shè)橫穿街道的引入管