供熱工程,緒論課件

1、一、供熱工程課程的研究對象和主要內(nèi)容二、供熱工程的發(fā)展概況三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展四、供熱工程課程的任務緒論一、供熱工程課程的研究對象和主要內(nèi)容 人類在日常生活和社會生產(chǎn)中都需要使用大量的熱能。將自然界的能源直接或間接地轉(zhuǎn)化為熱能，以滿足人們需要的科學技術，稱為熱能工程。生產(chǎn)、輸配和應用中、低品位熱能的工程技術，稱為供熱工程。在本專業(yè)的范疇內(nèi)，主要是采用熱水或蒸汽為熱媒（載能體），向中、低品位熱用戶輸配熱能，以保證建筑物衛(wèi)生和舒適條件的用熱系統(tǒng)（如供暖、通風、空調(diào)和熱水供應）及生產(chǎn)工藝用熱系統(tǒng)。在人類能源消耗總量中，用以保證建筑物衛(wèi)生和舒適條件的供暖、空調(diào)等能源消耗量占有越來越大比例。隨著國民經(jīng)

2、濟的快速發(fā)展，供熱工程技術的進步與發(fā)展成為熱能工程中的一個重要組成部分，也成為建筑節(jié)能的重要組成部分?！肮峁こ獭蓖ǔ０ā?供暖工程”和“集中供熱”兩部分。 供暖是指用人工的方法向室內(nèi)供給熱量，保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活或工作環(huán)境的工程技術。 供暖工程的分類： 局部供暖系統(tǒng)和集中供暖系統(tǒng)對流供暖系統(tǒng)和輻射供暖系統(tǒng)常規(guī)供暖系統(tǒng)和分戶熱計量供暖系統(tǒng) 集中式熱水供暖系統(tǒng) 集中式熱水供暖系統(tǒng)。熱水鍋爐與散熱器分別設置，通過熱水管道（供水管和回水管）相連接。循環(huán)水泵使熱水克服系統(tǒng)內(nèi)各種流動阻力循環(huán)流動，在鍋爐內(nèi)被加熱，經(jīng)散熱器冷卻后返回鍋爐重新被加熱。膨脹水箱用于容納供暖系統(tǒng)升溫時的膨脹水量

3、，并使系統(tǒng)保持一定的壓力。見視頻。對流供暖系統(tǒng)和輻射供暖系統(tǒng) 根據(jù)供暖系統(tǒng)中散熱設備向室內(nèi)散熱方式的不同，供暖系統(tǒng)可分為對流供暖和輻射供暖。散熱設備主要以對流換熱方式向室內(nèi)供暖，稱為對流供暖，如散熱器供暖系統(tǒng)和熱風供暖系統(tǒng)。散熱設備主要以輻射換熱方式向室內(nèi)供暖，稱為輻射供暖.輻射供暖系統(tǒng)的散熱設備，主要有金屬輻射板或以建筑物部分頂棚、地板、墻壁作為輻射散熱面。在各種供暖方式中，散熱器供暖最為常見。近年來，隨著新型舒適節(jié)能型建筑的發(fā)展，低溫熱水地板輻射供暖方式得到了越來越廣泛的應用。 常規(guī)式和分戶熱計量式供暖系統(tǒng) 隨著我國建筑節(jié)能技術和供熱體制改革步伐的加快，對供暖系統(tǒng)的供熱計量和熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制

4、功能提出更高要求。根據(jù)供暖系統(tǒng)收費計量方式不同，集中供暖系統(tǒng)又可分常規(guī)式和分戶熱計量形式。 本書主要講授以熱水和蒸汽作為熱媒的集中式散熱器供暖和低溫熱水地板輻射供暖系統(tǒng)、分戶熱計量供暖系統(tǒng)的工作原理和設計、運行的基本知識。熱源 熱源 在熱能工程中，泛指能從中吸取熱量的任何物質(zhì)、裝置或天然能源。目前最廣泛用于供熱系統(tǒng)的熱源有區(qū)域鍋爐房和熱電廠，在此類熱源內(nèi)，使燃料燃燒產(chǎn)生熱能，用以加熱供熱熱媒（熱水或蒸汽）。此外，可利用核能、太陽能、地熱、電能、工業(yè)余熱、垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能等作為集中供熱系統(tǒng)的熱源。熱源是直接消耗能源、實現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換的部分，是供熱系統(tǒng)能源組成部分。 以熱電廠為熱源 以熱電廠作為熱源

5、的供熱系統(tǒng)，稱為熱電廠集中供熱系統(tǒng)。熱電廠同時供應電能和熱能的能源綜合供應方式，稱為熱電聯(lián)產(chǎn)（也稱為“熱化”），即利用燃料燃燒產(chǎn)生的高品位熱能發(fā)電，利用低品位熱能供熱的綜合應用能源方式。區(qū)域鍋爐房的效率 區(qū)域燃煤鍋爐房集中供熱的熱能利用率低于熱電聯(lián)產(chǎn)，但鍋爐熱效率也能達到80%左右，遠比分散鍋爐房的鍋爐熱效率（50%-60%）高得多。 區(qū)域鍋爐房特別是熱電廠供熱，具有明顯的節(jié)約能源、改善環(huán)境和提高人民生活水平以及保證生產(chǎn)用熱要求等主要優(yōu)點，成為城鎮(zhèn)最主要的熱源型式。管網(wǎng)造價與輸送能耗高，調(diào)節(jié)控制不當會造成能源浪費等，成為提高供熱效率的關鍵技術問題。 丹麥和芬蘭等國的熱源模式示例丹麥、芬蘭等國家

6、供熱共同特點 熱電廠負責基底負荷，垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)技術是一項先進的垃圾處理技術，丹麥、挪威等國家都有應用。氣（油）鍋爐調(diào)峰，循環(huán)水泵采用變頻水泵。熱網(wǎng) 熱網(wǎng)（熱力網(wǎng)） 由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)，稱為網(wǎng)。在熱媒輸送中，還會由于水泵運行、管道散熱、水力和熱力工況分配不均等原因，造成能量消耗，因此，熱網(wǎng)運行工況也是影響供熱系統(tǒng)能源效率的最重要組成部分。 熱用戶 熱用戶 集中供熱系統(tǒng)應用熱能的用戶，稱為熱用戶，如建筑物內(nèi)供暖、通風、空調(diào)、熱水供應以及生產(chǎn)工藝用熱系統(tǒng)等。熱用戶的建筑類型及用途，直接影響著供熱負荷的大小及系統(tǒng)和設備投資。供熱供暖系統(tǒng)及其設備型式和運行調(diào)節(jié)方式，不僅影響使

7、用效果，也同樣影響著供熱系統(tǒng)能源效率。 二、供熱工程的發(fā)展概況 火的使用、蒸汽機的發(fā)明、電能的應用以及原子能的利用、可再生能源的開發(fā)利用，使人類利用能源的歷史不斷發(fā)生著重大變革，也使供熱工程技術發(fā)生了質(zhì)的飛躍。 二、供熱工程的發(fā)展概況 人類最早以火的形式利用能源到后來利用原始爐灶獲得熱能供暖、炊事和照明，屬于局部取暖和用能方式。1673年英國工程師發(fā)明了熱水在管內(nèi)流動用以加熱房間。1777年法國人把熱水采暖用于房間。蒸汽機的發(fā)明，促進了鍋爐制造業(yè)的發(fā)展。二、供熱工程的發(fā)展概況 本世紀，隨著全球可持續(xù)戰(zhàn)略的實施和新能源革命，世界能源結構正在向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展，清潔能源、可再生能源（太陽能、地熱能、風能

8、、水能等），將越來越多地替代碳能源。燃料多元化和設備小型化、冷熱電聯(lián)供與多聯(lián)產(chǎn)、網(wǎng)絡化與智能化控制和信息化管理以及環(huán)境友好，成為新一代能源系統(tǒng)的主要特征。因此，供熱熱源與供熱方式的多元化，正在促進現(xiàn)代供熱技術飛速發(fā)展。 三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 我國在遠古時期，就有鉆木取火的傳說。故宮的火地供熱，是迄今為止保存完好的我國古代宮殿常用取暖方式。火爐、火墻和火炕等局部供暖方式不僅至今在我國北方農(nóng)村還被廣泛地使用，目前的研究還表明，火炕是一種節(jié)能、舒適、環(huán)保、有發(fā)展應用前景的農(nóng)村供暖方式。 在解放前，我國僅在一些大城市的個別建筑和特殊區(qū)域內(nèi)設置集中式供暖系統(tǒng)，如當時北京的六國飯店、清華大學圖書館和體育

9、館、東單的德國醫(yī)院等，又如上海的國際飯店、華山公寓等，被視為高貴的建筑設備。 三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 供暖工程的設計、施工和運行管理，在50年代期間，主要以學習原蘇聯(lián)的技術為主。20世紀6070年代，我國經(jīng)濟建設走“獨立自主，自力更生”的發(fā)展道路，從而促進了供熱技術的發(fā)展，形成了時代的特點。從仿制國外產(chǎn)品轉(zhuǎn)向自主開發(fā)。三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 60年代開始，我國能夠自行設計開發(fā)大中小型的成套供熱設備及各種鍋爐，設計和制造各種鑄鐵、鋼制和鋁合金散熱器，熱水供暖技術得到快速的發(fā)展，公共建筑的蒸汽采暖方式逐步被替代，城鎮(zhèn)集中供熱事業(yè)迅速發(fā)展起來。改革開放以來，我國經(jīng)濟建設進入快速發(fā)展時期，多種供暖系統(tǒng)

10、型式的應用和新型散熱設備的研制都有了較大的發(fā)展。如工業(yè)企業(yè)中高溫水供暖系統(tǒng)，鋼制輻射供暖的應用、新型鋼串片、鋼板模壓等散熱器的研制和應用，高級旅館中供暖與空調(diào)相結合的風機盤管系統(tǒng)等。三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 1987年頒布了適合我國國情的國家標準采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范（GBJ19-1987 ），1989年建設部頒布了城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范（ CJJ28-28-1989 ），1990年頒布了城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范（ CJJ34-1990 ）。此后，不斷完善制定相應配套設計法規(guī)文件，對供熱事業(yè)的發(fā)展起到了保證作用。截止到2000年，城鎮(zhèn)供熱面積達11.077億，城鎮(zhèn)供熱面積中住宅面積約占60

11、%以上。三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 新中國成立以來，供熱事業(yè)的發(fā)展對發(fā)展我國經(jīng)濟、提高人民生活水平和改善環(huán)境發(fā)揮了重要作用。優(yōu)化配置城鎮(zhèn)供熱資源，堅持集中供熱為主，多種方式互為補充，大力開發(fā)和利用太陽能、地熱等可再生能源和清潔能源。十五規(guī)劃以來，按照全面落實科學發(fā)展觀，構建節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，以提高能源利用為核心、以節(jié)能為重點，大力實施了城鎮(zhèn)供熱體制改革。推動了建筑節(jié)能和供暖系統(tǒng)的節(jié)能，新建住宅基本實現(xiàn)節(jié)能50%的目標。 三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 建國初期，哈爾濱工業(yè)大學和清華大學等高等院校設立了暖通專業(yè)。根據(jù)經(jīng)濟建設發(fā)展的需求，1999年由暖通專業(yè)更名為建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)，到本世紀初已發(fā)展到百余所高校，為我國培養(yǎng)了大批暖通專業(yè)的高級工程技術人才。與此同時，相關科研機構的研究實踐及施工單位的工程積累，均為我國供熱事業(yè)的發(fā)展提供了重要保障。 我國經(jīng)濟建設與社會發(fā)展全球可持續(xù)戰(zhàn)略的實施，城鎮(zhèn)化與城市現(xiàn)代化建設速度的加快，必將促進供熱事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。四、供熱工程課程的任務 供熱工程是建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)的主干課程?！肮峁こ獭闭n程的研究對象，是以熱水和蒸汽作為熱媒的供暖（采暖）系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)。 四、供熱工程課程的任務 學習本課程之前，應系統(tǒng)地學習傳