《供熱工程》第7章集中供熱系統(tǒng)課件

1、7.1 集中供熱系統(tǒng)的熱負荷第7章 集中供熱系統(tǒng)7.2 集中供熱系統(tǒng)的熱源7.4 蒸汽供熱系統(tǒng)7.5 集中供熱系統(tǒng)的熱力站7.3 熱水供熱系統(tǒng)7.2 集中供熱系統(tǒng)的熱源7.2.1 熱電廠7.2.2 區(qū)域鍋爐房返回首頁7.2.1 熱電廠 熱電聯(lián)產(chǎn)的類型背壓式汽輪機 抽汽式汽輪機 排氣壓力高于大氣壓力的供熱汽輪機 背壓式汽輪機系統(tǒng)從汽輪機中間抽汽供熱的汽輪機 如果忽略不計管路沿途及動力裝置的熱損失，背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)過程的理論熱能利用率為100 通過背壓式汽輪機的蒸汽量取決于熱用戶熱負荷的大小，所以背壓式汽輪機的發(fā)電功率受用戶熱負荷的制約，不能分別地獨立進行調(diào)節(jié) 7.2.1 熱電廠 抽汽式汽輪機系統(tǒng)本

2、系統(tǒng)有兩個可調(diào)節(jié)抽汽口：高壓抽汽口的抽汽壓力為810513105Pa，主要用來向工業(yè)用戶供應高壓蒸汽；低壓抽汽口的抽汽壓力為1.21052.5105Pa，抽出的蒸汽，大部分送進熱網(wǎng)主加熱器被熱網(wǎng)主加熱器加熱的網(wǎng)路水，如溫度不能滿足供熱調(diào)節(jié)曲線所規(guī)定的供水溫度時，則送入高峰加熱器進一步加熱。高峰加熱器所需的蒸汽是由鍋爐經(jīng)減壓加濕裝置直接供應的。高峰加熱器產(chǎn)生的凝結(jié)可以二次汽化，再送入主加熱器。 抽汽式汽輪機的優(yōu)點是抽汽量的多少不影響額定發(fā)電功率，亦即熱、電負荷不相互制約。但由于存在冷凝器的冷源損失，其熱能利用效率明顯低于背壓式汽輪機；而且，由于抽汽式汽輪機增設(shè)了調(diào)節(jié)抽汽量的節(jié)流機構(gòu)，降低了其相對

3、內(nèi)效率。 7.2.1 熱電廠 背壓抽汽式汽輪機系統(tǒng)高壓抽汽一般供給工業(yè)熱用戶，而汽輪機排汽一般都用于加熱熱水管網(wǎng)。和背壓式汽輪機組相比，供熱上具有一定的靈活性，但仍然沒有克服熱、電負荷相互制約的缺點，實質(zhì)上仍屬于背壓式汽輪機組的范疇。7.2.1 熱電廠 凝汽式汽輪機組的改造提高凝汽式汽輪機排汽壓力，使其在供暖期間降低真空運行（稱為惡化真空），把冷凝器作為熱網(wǎng)回水加熱器，用熱水管網(wǎng)的循環(huán)水供暖。雖然降低了機組的發(fā)電功率和年總發(fā)電量，但由于實現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)，提高了電廠的熱能利用率。 為滿足供熱需要，凝汽式汽輪機在低真空下運行，排汽壓力從原來的4kPa提高到50kPa左右，使熱水在冷凝器中加熱到708

4、0。采用惡化真空方式供熱，供水溫度低，供回水溫差小，外網(wǎng)管徑較大。當需要更高的供水溫度，可利用電廠蒸汽增設(shè)高峰加熱器。返回本節(jié)在蒸汽鍋爐房內(nèi)同時制備蒸汽和熱水兩種熱媒7.2.1 區(qū)域鍋爐房 蒸汽鍋爐房為集中供熱系統(tǒng)提供熱媒的蒸汽鍋爐及其附屬設(shè)備設(shè)置集中熱交換站的系統(tǒng)通常應用于系統(tǒng)供暖熱負荷較大，而且供暖時間又較長的情況；室外管網(wǎng)一般由蒸汽供熱系統(tǒng)和熱水供熱系統(tǒng)并行構(gòu)成。為了充分利用蒸汽的熱能，集中熱交換站大多采用兩級加熱的方式：凝結(jié)水冷卻器和汽-水換熱器。7.2.1 區(qū)域鍋爐房 蒸汽鍋爐房設(shè)置蒸汽噴射裝置的的系統(tǒng)一部分高壓蒸汽從分汽缸出來后直接進入蒸汽噴射器，利用蒸汽噴射器抽引熱水管網(wǎng)回水并對

5、其進行加熱。噴射器進汽管處設(shè)有止回閥，防止停止送汽時熱水管網(wǎng)中的水倒灌入分汽缸。在熱水管網(wǎng)回水管上設(shè)有一臺高位膨脹水箱，它一方面起著給系統(tǒng)定壓的作用；另一方面又可以將蒸汽經(jīng)噴射器后冷卻相變后給系統(tǒng)增加的水量，通過溢流管送回鍋爐房的給水箱。7.2.1 區(qū)域鍋爐房 蒸汽鍋爐房設(shè)置蒸汽噴射裝置的的系統(tǒng)如果安裝高位水箱困難，或者熱水管網(wǎng)要求的供水溫度比較高，可以利用壓力調(diào)節(jié)器定壓。圖中設(shè)有兩個壓力調(diào)節(jié)器，分別控制蒸汽冷卻相變后給系統(tǒng)增加的水量和補給水量。 利用壓力調(diào)節(jié)器定壓的方式 7.2.1 區(qū)域鍋爐房 蒸汽鍋爐房設(shè)置蒸汽噴射裝置的的系統(tǒng)蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)簡單，造價低；既能加熱系統(tǒng)回水，又能為系統(tǒng)水循環(huán)提

6、供動力 由于蒸汽和熱水直接接觸換熱，不能回收純凝水，增加了鍋爐水處理設(shè)備的投資及運行費用；尤其對高壓鍋爐，水質(zhì)要求十分嚴格，影響更大 系統(tǒng)特點：進汽壓力是保證蒸汽噴射器正常工作的一個重要參數(shù)，如蒸汽壓力調(diào)節(jié)不當，超出了噴射器正常工作所要求的范圍，就會出現(xiàn)噪聲、振動等現(xiàn)象，甚至會破壞整個系統(tǒng)的正常運行 7.2.1 區(qū)域鍋爐房 蒸汽鍋爐房采用淋水式加熱器的系統(tǒng)網(wǎng)路回水通過網(wǎng)路循環(huán)水泵5進入淋水式加熱器3的上部。通過設(shè)置在加熱器上部的若干個淋水盤12的細孔，使水呈分散狀態(tài)流下。蒸汽鍋爐1送出的蒸汽，通過減壓閥2后從加熱器的淋水盤的下部送入加熱器內(nèi)。與淋水盤下流的細水流直接接觸而將水加熱到接近水的沸騰

7、溫度。網(wǎng)路供水由加熱器下部蓄水箱11的底部引出，通過混水器4，與從網(wǎng)路循環(huán)水泵抽引過來的一小部分回水混合后，再向外網(wǎng)輸送。當下部蓄水箱中水位超出時，通過水位信號器控制使電磁閥開啟，將多余水量排到鍋爐給水箱9去；當蓄水箱的水位降到最低水位時，通過水位信號器控制啟動補水。 7.2.1 區(qū)域鍋爐房 蒸汽鍋爐房采用淋水式加熱器的系統(tǒng) 混水器 系統(tǒng)特點：熱利用效率比表面式換熱器高，但對鍋爐的水處理不利7.2.1 區(qū)域鍋爐房 熱水鍋爐房為熱水供熱系統(tǒng)制備熱媒的熱水鍋爐及其附屬設(shè)備返回本節(jié)7.3 熱水供熱系統(tǒng)7.3.1 概述7.3.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接返回首頁7.3.3 通風系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)

8、路的連接7.3.4 熱水供應熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接7.3.5 閉式雙級串聯(lián)和混聯(lián)連接的系統(tǒng)7.3.1 概述 熱水供熱系統(tǒng)形式閉式系統(tǒng)開式系統(tǒng)開式系統(tǒng)在我國并沒有得到應用 熱媒參數(shù)以熱電廠為熱源的熱水供熱系統(tǒng)設(shè)計供水溫度：110150oC；設(shè)計回水溫度：70oC以區(qū)域鍋爐房為熱源的熱水供熱系統(tǒng)與蒸汽系統(tǒng)相比，節(jié)約燃料2040 熱能利用率高設(shè)計供水溫度：95oC；設(shè)計回水溫度：70oC 供熱半徑大返回本節(jié)7.3.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接 無混合裝置的直接連接簡單的直接連接：網(wǎng)路的設(shè)計供水溫度必須符合供暖系統(tǒng)熱用戶的需要用戶引入口處熱網(wǎng)供回水管的資用壓差必須大于或等于供暖系統(tǒng)熱用戶的壓力損

9、失7.3.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接 安裝自立式壓差控制閥的直接連接安裝壓差控制閥的直接連接：適用于變流量的供暖系統(tǒng)熱用戶根據(jù)實際需要設(shè)定控制壓差7.3.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接 安裝自立式流量控制閥的直接連接安裝定流量閥的直接連接：適用于定流量的供暖系統(tǒng)熱用戶7.3.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接 安裝水噴射器的直接連接噴射式泵依靠工作流體產(chǎn)生的高速射流引射流體，然后再通過動量交換而使被引射流體的能量增加。水噴射器7.2.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接 安裝水噴射器的直接連接安裝水噴射器的直接連接：構(gòu)造簡單，工作可靠供回水管之間需要足夠的資用壓差，才能保證水噴射器正

10、常工作通常只用于單棟建筑的供暖系統(tǒng)，需要分散管理系統(tǒng)7.2.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接 安裝混合水泵的直接連接安裝混合水泵的直接連接：通過調(diào)節(jié)水泵的閥門開度或熱網(wǎng)供回水管進出口處的閥門開度，可以較大范圍調(diào)節(jié)進入供暖熱用戶的供水溫度和流量在熱網(wǎng)供水管入口處應裝設(shè)止回閥7.2.2 供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接 間接連接需要在建筑物用戶入口處或熱力站內(nèi)設(shè)置表面式水-水換熱器以及供暖熱用戶循環(huán)水泵等設(shè)備熱網(wǎng)壓力工況和流量不受熱用戶影響，便于運行管理熱源補水率降低，經(jīng)濟性提高返回本節(jié)7.2.3 通風系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接通風系統(tǒng)中的空氣加熱器承壓能力較高，且對熱媒參數(shù)無嚴格限制，采用簡單直

11、接連接方式返回本節(jié)7.2.4 熱水供應熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接無儲水箱的連接方式：常用于一般住宅或公共建筑中返回本節(jié)裝設(shè)下部儲水箱的連接方式：系統(tǒng)較為復雜，一般用于對熱水供應要求較高的旅館或住宅中裝設(shè)容積式換熱器的連接方式：常用于工業(yè)企業(yè)或公共建筑的小型熱水供應系統(tǒng)裝設(shè)上部儲水箱的連接方式：常用于浴室或用水量很大的工業(yè)企業(yè)中7.2.5 閉式雙級串聯(lián)和混聯(lián)連接的系統(tǒng)閉式雙級串聯(lián)系統(tǒng)7.2.5 閉式雙級串聯(lián)和混聯(lián)連接的系統(tǒng) 閉式混合連接系統(tǒng)返回本節(jié)7.3 蒸汽供熱系統(tǒng)7.3.2 各類熱用戶與蒸汽管網(wǎng)的連接方式返回首頁7.3.2 凝結(jié)水回收方式7.3.1 概述7.3.1 概述返回本節(jié) 初始供汽壓力視用

12、戶要求并隨熱源裝備而定：0.7851.27MPa 蒸汽管道根數(shù)有特殊要求的用戶設(shè)置單獨的供汽管道供汽壓力特別高或用汽量波動特別大的用戶與季節(jié)性負荷相比很少時，全年性負荷單獨設(shè)置供汽管道不允許中斷供汽的用戶，設(shè)置復線，各承擔50的負荷 凝結(jié)水的回收凝結(jié)水含有高熱量，含鹽量低，應盡量提高凝結(jié)水回收率7.3.2 各類熱用戶與蒸汽管網(wǎng)的連接返回本節(jié)7.3.3 凝結(jié)水回收方式 凝結(jié)水回收系統(tǒng)的分類開式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)按是否與大氣相通按驅(qū)動動力余壓回水系統(tǒng)重力回水系統(tǒng)單相滿管流單相非滿管流按流動狀態(tài) 凝結(jié)水回收系統(tǒng) 從凝結(jié)水流出用熱設(shè)備起，經(jīng)疏水器、凝結(jié)水管網(wǎng)返回熱源的整個系統(tǒng)加壓回水系統(tǒng)兩相流7.3.3 凝

13、結(jié)水回收方式余壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)開式余壓回水系統(tǒng)與閉式余壓回水系統(tǒng)7.3.3 凝結(jié)水回收方式余壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)閉式凝結(jié)水箱閉式凝結(jié)水箱，一般做成圓筒形的耐壓容器，設(shè)計工況下，箱內(nèi)維持一定值的蒸汽壓力（不小于5000KPa的表壓力）為了穩(wěn)壓，設(shè)置閥前壓力調(diào)節(jié)閥9以及閥后壓力調(diào)節(jié)閥11還應裝設(shè)安全水封等防止超壓溢流的安全設(shè)備7.3.3 凝結(jié)水回收方式 余壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)安全水封余壓回水系統(tǒng)的特點用戶熱力入口處設(shè)備簡單；凝結(jié)水管網(wǎng)可隨地形起伏傾斜，也可架空敷設(shè)；二次汽可以集中利用凝結(jié)水管管徑較粗；疏水器的圍護工作量大應用廣泛適用于作用半徑為5001000m、各用熱設(shè)備用汽壓力比較一致

14、且用熱設(shè)備較為分散的中小型廠區(qū)規(guī)模的蒸汽供熱系統(tǒng)7.3.3 凝結(jié)水回收方式 重力回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)非滿管流的重力回水系統(tǒng)適用于低壓蒸汽供熱系統(tǒng)（蒸汽初始壓力70KPa）應用廣泛凝結(jié)水在外管網(wǎng)中不再汽化7.3.3 凝結(jié)水回收方式 重力回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)滿管流的重力回水系統(tǒng)采用開式或閉式高位水箱7.3.3 凝結(jié)水回收方式 加壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)采用水泵的加壓回水系統(tǒng)可以長距離大流量輸送凝結(jié)水，應用廣泛7.3.3 凝結(jié)水回收方式 加壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)采用噴射壓送器的加壓回水系統(tǒng)設(shè)置一臺水-水噴射泵，用以提高凝結(jié)水在水泵入口處的壓力，防止凝結(jié)水在水泵吸入口的汽化和水泵內(nèi)的汽蝕7.3.3 凝結(jié)

15、水回收方式 加壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)采用凝結(jié)水回水泵的加壓回水系統(tǒng)凝結(jié)水回水泵利用蒸汽或壓縮空氣作為動力，可以避免采用水泵時吸入口的凝結(jié)水汽化問題7.3.3 凝結(jié)水回收方式 加壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)凝結(jié)水回水泵的工作過程由水箱、加壓室、控制閥等部分組成可以取代用熱設(shè)備出口的疏水器，是無節(jié)流部件的疏水器機組使用時可以做成閉式（利用二次蒸汽）或開式（排除二次蒸汽）7.3.3 凝結(jié)水回收方式 加壓回水的凝結(jié)水回收系統(tǒng)凝結(jié)水回水泵的結(jié)構(gòu)返回本節(jié)7.5 集中供熱系統(tǒng)的熱力站7.5.2 熱力站的不同形式返回首頁7.5.3 熱力站的供熱調(diào)節(jié)7.5.1 概述7.5.1 概述 熱力站供熱管網(wǎng)與熱用戶之間的連接點

16、 熱力站的功能返回本節(jié)檢測 計量 轉(zhuǎn)換 調(diào)節(jié) 分配 熱力站的分類熱水熱力站蒸汽熱力站根據(jù)熱媒根據(jù)服務(wù)對象民用熱力站工業(yè)熱力站用戶熱力站集中熱力站根據(jù)熱力站位置區(qū)域熱力站7.5.2 熱力站的不同形式 用戶熱力站無熱計量要求的用戶熱力站分戶熱計量的用戶熱力站用戶熱力站（用戶引入口）一般設(shè)置在熱用戶所在建筑物的地溝入口或地下室內(nèi)，通過它向該用戶分配熱量。7.5.2 熱力站的不同形式 集中熱力站7.5.2 熱力站的不同形式 集中熱力站一般設(shè)置在單獨的建筑物內(nèi)，也可設(shè)置在某一棟建筑物內(nèi)，向一個街區(qū)或多棟建筑分配熱量。7.5.2 熱力站的不同形式 蒸汽熱力站返回本節(jié)7.5.3 熱力站的供熱調(diào)節(jié) 集中熱力站的調(diào)節(jié)二次網(wǎng)循環(huán)水泵不采用變頻調(diào)速的調(diào)節(jié)方案間接連接系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方案直接連接系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方案7.5.3 熱力站的供熱調(diào)節(jié) 集中熱力站的調(diào)節(jié)二次網(wǎng)循環(huán)水泵不采用變頻調(diào)速的調(diào)節(jié)方案控制最不利環(huán)路最末端用戶供回水管之間壓差為定值7.5.3 熱力站的供熱調(diào)節(jié) 集中熱力站的調(diào)節(jié)二次網(wǎng)循環(huán)水泵采用變頻調(diào)速的調(diào)節(jié)方案控制熱力站二次網(wǎng)進出口壓差為定值7.5.3 熱力站的供熱調(diào)節(jié) 集中熱力站的調(diào)節(jié)二次網(wǎng)循環(huán)水泵采用變頻調(diào)速的調(diào)節(jié)方案7.5.3 熱力站的供熱調(diào)節(jié) 用戶熱力站的調(diào)節(jié)設(shè)置壓差控制閥的直接連接系統(tǒng)的局部調(diào)節(jié)7.5.3 熱力站的供熱調(diào)節(jié) 用戶熱力站的調(diào)節(jié)不設(shè)壓差控制閥的直接連接系統(tǒng)的局部調(diào)節(jié)7.4