第16章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選課件

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選1§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇

城市供熱有分散和集中供熱兩類。分散供熱有單戶、單棟樓房和單位自供等形式。集中供熱根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、數(shù)量、供應(yīng)對象，范圍、地形、地勢和周圍條件等分區(qū)、分片集中實(shí)行區(qū)域供熱。 集中供熱由于熱源容量大、熱效率高、單位燃料消耗少、節(jié)約勞動力和占地面積小，因此在城市供熱中，應(yīng)以集中供熱為主。 集中供熱的首要問題是熱源的選擇，包括用熱電聯(lián)產(chǎn)、鍋爐房、地?zé)?、核供熱等多種形式的選擇。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 2§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇一熱源的選擇：

熱源是城市供熱的核心。熱源類別和容量的選定取決于用戶性質(zhì)、負(fù)荷、供熱介質(zhì)和供熱方式等因素，有條件時，應(yīng)盡量利用地方現(xiàn)有能源，充分挖掘天然資源。目前，普遍采用的熱源是以燃煤為主的火力發(fā)電廠的熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域鍋爐房。但若大量汲取地下水會造成水資源的損失。 1.熱電聯(lián)產(chǎn)

熱電聯(lián)產(chǎn)在國內(nèi)外都是城市供熱采用最多的熱源形式。目前我國供熱機(jī)組容量有300MW及以下，形式有背壓機(jī)組、抽氣背壓機(jī)組、抽氣機(jī)組、凝汽機(jī)打孔抽氣的供熱機(jī)組、凝汽器循環(huán)水供熱機(jī)組、大型供熱兩用機(jī)組等多種形式。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇一熱源的3§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 2.區(qū)域鍋爐房 設(shè)置蒸汽或熱水鍋爐作為熱源。向一個較大區(qū)域供應(yīng)熱能的鍋爐房為區(qū)域鍋爐房。工礦企業(yè)比較多的區(qū)域以蒸汽作熱媒，供應(yīng)生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷,因此，設(shè)置蒸汽鍋爐作為熱源，是工礦企業(yè)采用最普遍的型式。 沒有生產(chǎn)工藝負(fù)荷，只有采暖和生活用水的住宅區(qū)和公共設(shè)施時，可設(shè)置熱水鍋爐作為熱源。 在熱電聯(lián)產(chǎn)為主的城市，為了充分發(fā)揮熱電廠的供熱能力，也應(yīng)考慮以區(qū)域鍋爐房為主的調(diào)峰熱源，實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)合供熱。3.地?zé)?地?zé)岵恍韫?yīng)燃料，運(yùn)行費(fèi)用很低。有條件的地區(qū)，開發(fā)和利用地?zé)豳Y源作為城市集中供熱的熱源。以一個或多個地?zé)崽锼a(chǎn)生出的地?zé)崃鳛闊嵩?，向工業(yè)及民用建筑供暖被稱為地?zé)峁┡＝陙碓跂|北、華北等城市人口集中區(qū)域，已取得了良好的效果。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 24§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 4.核供熱

核供熱溫度可達(dá)150℃，熱效率達(dá)99%，不產(chǎn)生有害物CO、SO2及CO2等，可以凈化環(huán)境。核供熱的初投資高于相同功率的燃煤熱源，但燃料成本及其運(yùn)行費(fèi)用低，從哈爾濱核供熱站的初步經(jīng)濟(jì)分析知，核供熱的平均成本將比燃煤供熱低約20%。

隨著整體科技進(jìn)步，核供熱技術(shù)將會更加安全成熟，為緩解我國能源短缺將起到積極的作用。 5.太陽能

太陽能的利用研究工作正在開展，太陽能熱水器、太陽灶已推廣使用，目前我國正在研究和應(yīng)用太陽能暖房，已初見成效。 6.多熱源和單熱源的選擇第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 4.核供熱5§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 城市集中供熱規(guī)模大，應(yīng)大力發(fā)展多熱源聯(lián)供。多熱源聯(lián)供能提高供熱的可靠性，避免大規(guī)模停熱。熱電廠和調(diào)峰鍋爐房之間的聯(lián)供能提高熱電廠整體的燃料利用率；區(qū)域鍋爐房之間的聯(lián)供可以提高經(jīng)濟(jì)燃料熱源的運(yùn)行時數(shù)，節(jié)約運(yùn)行成本。對于污染嚴(yán)重的城市加大清潔燃料的運(yùn)行時數(shù)，可以有效地保護(hù)環(huán)境造福人類；有條件的地區(qū)，采用非礦物燃料區(qū)域鍋爐房的運(yùn)行時數(shù)可以減少溫室氣體的排放量等。對于供熱可靠性要求高的用戶，應(yīng)創(chuàng)造條件由兩個熱源供熱，必要時設(shè)置自備熱源。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 6§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇

二、熱媒的選擇：供熱系統(tǒng)的熱媒以蒸汽和高溫水為主，應(yīng)根據(jù)用戶負(fù)荷的性質(zhì)，合理確定熱媒及其參數(shù)。 1.熱媒對于生產(chǎn)工藝負(fù)荷，通常以蒸汽為熱媒。對于僅有供暖和生活熱水供應(yīng)的熱負(fù)荷，應(yīng)以熱水為熱媒。 當(dāng)既有生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，也有供暖、通風(fēng)等熱負(fù)荷時，通常以蒸汽為熱媒來滿足生產(chǎn)工藝的需要，但對于供暖系統(tǒng)的熱媒選擇，要根據(jù)各方面情況，通過全面的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較確定，一般選用高溫?zé)崴疄闊崦?。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 二、熱媒7§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供暖系統(tǒng)中，水作為熱媒與蒸汽相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）熱水的熱能利用效率高，因沒有凝結(jié)水和蒸汽泄漏以及二次蒸發(fā)損失，熱效率比蒸汽系統(tǒng)高，可節(jié)省燃料。 （2）供暖系統(tǒng)以水作熱媒，可采用質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，既節(jié)約熱量又能滿足衛(wèi)生要求。 （3）熱水供熱系統(tǒng)可以遠(yuǎn)距離輸送，供熱半徑大，一般控制在20公里范圍內(nèi)，而蒸汽供熱系統(tǒng)的供熱半徑一般控制在8公里內(nèi)。 （4）熱水供熱系統(tǒng)由于水容量大、水的比熱大、蓄熱能力高，供熱工況較穩(wěn)定。 （5）如熱電廠作為熱源，可以充分利用汽輪機(jī)低壓蒸汽，提高其經(jīng)濟(jì)效益。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供暖系8§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供熱系統(tǒng)中，蒸汽作為熱媒，與熱水相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）供熱系統(tǒng)以蒸汽作為熱媒，適用范圍廣，可以滿足各種不同性質(zhì)熱用戶的要求。 （2）換熱器以蒸汽作為熱媒，因其熱量高傳熱系數(shù)大，可以減少換熱器的換熱面積。 （3）蒸汽密度小，不受地形高差影響，特別適合于大高差供熱系統(tǒng)，可有效降低管網(wǎng)系統(tǒng)的工作壓力。 （4）蒸汽作為熱媒的供熱系統(tǒng)，其凝結(jié)水量小，回送凝結(jié)水耗電少。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供熱系9§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇

近年來也在研究以高溫?zé)崴疄闊崦?，利用高溫水能遠(yuǎn)距離輸送的特點(diǎn)，在用戶處擴(kuò)容蒸發(fā)為飽和蒸汽供生產(chǎn)工藝用汽。該項(xiàng)技術(shù)投資較大，必須是用戶有特殊的衛(wèi)生要求，遠(yuǎn)離污染源等條件或經(jīng)濟(jì)上合理才可選用。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 10§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 2.熱媒的參數(shù) 熱媒參數(shù)，對于生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，要滿足整個用戶生產(chǎn)工藝用汽壓力、溫度、和蒸汽干度的要求；對于供暖負(fù)荷，要盡可能提高熱媒參數(shù)，可以降低熱網(wǎng)投資和減少輸送電能消耗。 對于熱電廠作熱源的供熱系統(tǒng)，一方面熱媒參數(shù)的確定涉及熱電廠的經(jīng)濟(jì)性。如提高熱網(wǎng)供水溫度，就要相應(yīng)提高抽汽（或背壓排汽）的壓力，增加煤耗、降低汽輪機(jī)的凈發(fā)電量（總發(fā)電量減去供熱循環(huán)泵功率）。另一方面，熱水管網(wǎng)采用直埋敷設(shè)時，供水溫度由于受保溫材料限制不宜過高。國內(nèi)熱電廠供熱系統(tǒng)，供水溫度一般控制在110℃~150℃之間，以供水130℃、回水70℃最為普遍。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 2.熱媒11§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 對于區(qū)域鍋爐房作熱源的供熱系統(tǒng)，采用較高的供水溫度，熱源不存在降低熱能利用率問題。提高供水溫度，加大供回水溫差，可使熱網(wǎng)采用較小的管徑，降低網(wǎng)路輸送循環(huán)水量的電能消耗以及換熱系統(tǒng)設(shè)備投資。但供水溫度過高，對管道及設(shè)備的耐壓要求高，管道保溫材料及敷設(shè)方式也受到一定的限制，運(yùn)行管理水平也相應(yīng)提高，所以應(yīng)通過綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。當(dāng)區(qū)域鍋爐房有可能與熱電管網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時，設(shè)計(jì)供回水溫度應(yīng)與熱電廠管網(wǎng)設(shè)計(jì)溫度相同。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 12§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇管網(wǎng)的系統(tǒng)型式、路由和敷設(shè)方式在管網(wǎng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中有著重要的意義。不僅涉及到供熱系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用也影響到供熱的可靠性、后備性，以及管網(wǎng)的使用壽命。

一、管網(wǎng)系統(tǒng)的形式 1.枝狀管網(wǎng)

熱力管道布置成枝狀管網(wǎng)，系統(tǒng)簡單，管道的直徑沿途隨熱負(fù)荷的減少而減小，管道金屬耗量少，管網(wǎng)造價低、運(yùn)行管理方便。但是供熱的后備性差，即當(dāng)管道某處發(fā)生故障，在損壞地點(diǎn)以后的所有用戶供熱負(fù)荷中斷，甚至造成整個系統(tǒng)停止供熱?？紤]到建筑物具有一定的蓄熱能力，對于較小的管徑，排除熱網(wǎng)故障所用的時間短，短時停熱建筑物室溫不致大幅度降低。因此，枝狀管網(wǎng)是中小型供熱系統(tǒng)最普遍采用的管網(wǎng)形式。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇13§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇2.環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)實(shí)際上指輸配管網(wǎng)成環(huán)狀。從熱源到輸配管網(wǎng)，從輸配管網(wǎng)到熱用戶或二級換熱站的管網(wǎng)仍布置成枝狀。環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是具備很高的供熱后備能力。當(dāng)輸配干線某處出現(xiàn)事故時，可以切除故障段后，通過環(huán)狀管網(wǎng)由另一方向供熱。加之多熱源及其多條輸配干線通向環(huán)狀管網(wǎng)，因而極大的提高了供熱的可靠性，在多熱源聯(lián)合供熱的大型集中供熱系統(tǒng)中，確保不會發(fā)生大面積停熱。

環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)相比，初投資高、運(yùn)行管理復(fù)雜，熱源和管網(wǎng)應(yīng)有較高的自動控制設(shè)施。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇2.環(huán)狀管網(wǎng)第十六14§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 3.枝狀干線連通對于大型的單熱源長輸熱水供熱系統(tǒng)，自熱源向同一方向引出的干線之間宜設(shè)連通管線。連通管線應(yīng)結(jié)合分段閥門設(shè)置。連通管線可作為輸配干線使用，用來提高供熱的可靠性。 4.單管制和多管制 1）蒸汽熱力網(wǎng)的蒸汽管道，宜首先采用單管制。根據(jù)具體情況，也可采用雙管或多管制： 2）對于大型的單熱源長輸熱水供熱系統(tǒng)，有條件時，也可采用雙供水、單回水的三管制輸送干線來提高供熱的可靠性。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 3.枝狀干線連通15§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 5.凝結(jié)水系統(tǒng) 蒸汽供熱系統(tǒng)應(yīng)采用間接換熱系統(tǒng)。當(dāng)被加熱介質(zhì)泄漏不會產(chǎn)生危害時，其凝結(jié)水應(yīng)全部回收并設(shè)置凝結(jié)水管道。當(dāng)蒸汽供熱系統(tǒng)的凝結(jié)水回收率較低時，是否設(shè)置凝結(jié)水管道，應(yīng)根據(jù)用戶凝結(jié)水量、凝結(jié)水管網(wǎng)投資等因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。對不能回收的凝結(jié)水，應(yīng)充分利用其熱能和水資源。 當(dāng)凝結(jié)水回收時，用戶熱力站應(yīng)設(shè)閉式凝結(jié)水箱，當(dāng)凝結(jié)水管采用無內(nèi)防腐的鋼管時，應(yīng)采取措施保證任何時候凝水管都充滿凝結(jié)水。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 5.凝結(jié)水系統(tǒng)第16§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 6.開式熱力網(wǎng) 當(dāng)熱力網(wǎng)滿足下列條件，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，可采用開式熱力網(wǎng)。 （1）具有水處理費(fèi)用較低的豐富的補(bǔ)給水資源。 （2）具有與生活熱水熱負(fù)荷相適應(yīng)的廉價低位能熱源。（3）開式熱水熱力網(wǎng)在生活熱水熱負(fù)荷足夠大且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，可不設(shè)回水管。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 6.開式熱力網(wǎng)第17§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 二、敷設(shè)方式的選擇 熱力管道的敷設(shè)方式分為：地上架空敷設(shè)和地下敷設(shè)。地下敷設(shè)又可分為：地溝敷設(shè)和無溝敷設(shè)即直埋敷設(shè)。地溝敷設(shè)又包括通行地溝、半通行地溝、不通行地溝。

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 二、敷設(shè)方式的選18§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇熱水熱力網(wǎng)管道地下敷設(shè)時，應(yīng)優(yōu)先采用直埋敷設(shè)。直埋敷設(shè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時才用地溝敷設(shè)。穿越不允許開挖檢修的地段時，應(yīng)采用通行地溝敷設(shè)，有條件時地溝橫截面積要考慮一定的富裕量。當(dāng)采用通行地溝困難時，可采用半通行地溝敷設(shè)。一些環(huán)境允許開挖的地段應(yīng)優(yōu)先采用不通行地溝。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇19§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇一、供熱管網(wǎng)初調(diào)節(jié)

管網(wǎng)初調(diào)節(jié)前首先要對管網(wǎng)系統(tǒng)及其閥門配置有一個全面的了解。如單熱源還是多熱源；枝狀管網(wǎng)還是環(huán)狀管網(wǎng)；循環(huán)泵的特性曲線、流量、揚(yáng)程等相對于管網(wǎng)及用戶的大?。还芫W(wǎng)調(diào)節(jié)閥類型、調(diào)節(jié)閥的安裝位置，調(diào)節(jié)閥的特性系數(shù)和開度有無對應(yīng)關(guān)系；管網(wǎng)各管段以及用戶系統(tǒng)內(nèi)部的阻抗獲得途徑，通過計(jì)算還是需要實(shí)測等。其次擁有的初調(diào)節(jié)設(shè)備及儀器如實(shí)測流量可以采用超聲波流量計(jì)，實(shí)測壓力需要有壓力表，實(shí)測溫度可以通過溫度計(jì)或紅外線測溫儀等。第三，調(diào)節(jié)技術(shù)人員的編程能力等。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇一、供熱管網(wǎng)初調(diào)20§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 1.比例調(diào)節(jié)法 對于循環(huán)泵流量相對于設(shè)計(jì)流量偏少或比較簡單的系統(tǒng)，應(yīng)首選比例調(diào)節(jié)的方法。通過比例調(diào)節(jié)后，實(shí)現(xiàn)均勻供熱。比例調(diào)節(jié)可以在冷態(tài)下進(jìn)行，也可以在熱態(tài)下進(jìn)行。 比例調(diào)節(jié)方法要求管網(wǎng)各用戶入口、各分支點(diǎn)、以及每條干線都要安裝調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥可以是平衡閥或普通調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)前必須對所有調(diào)節(jié)閥進(jìn)行兩次以上的流量測量并計(jì)算其水力失調(diào)度。調(diào)節(jié)過程中，由于被調(diào)用戶（或支線）的調(diào)節(jié)又影響到末端用戶（支線），所以末端必須保持適時監(jiān)控和運(yùn)算。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 1.比例調(diào)節(jié)21§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 2.補(bǔ)償調(diào)節(jié)法 對于循環(huán)泵流量相對設(shè)計(jì)流量偏大或系統(tǒng)較大，采用比例調(diào)節(jié)方法，測量、計(jì)算工作量過多的供熱系統(tǒng)，選用補(bǔ)償調(diào)節(jié)方法較好。補(bǔ)償調(diào)節(jié)方法要求三組調(diào)試人員、兩組智能儀表。補(bǔ)償調(diào)節(jié)法要求系統(tǒng)配置的調(diào)節(jié)閥門具備開度指示功能，具備按照通過的流量和閥門壓降計(jì)算確定開度值的條件。 補(bǔ)償法除最末端用戶外，每個熱用戶的調(diào)節(jié)閥只測量一次，節(jié)省人力；調(diào)節(jié)閥是在允許的最小壓降下調(diào)節(jié)的，因而和比例調(diào)節(jié)法相比降低了供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程，從而節(jié)省循環(huán)泵的運(yùn)行功率。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 2.補(bǔ)償調(diào)節(jié)法22§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 4.回水溫度調(diào)節(jié)法當(dāng)管網(wǎng)配置、調(diào)節(jié)儀表、或技術(shù)人員等不具備條件，不能采用上述任一調(diào)節(jié)方法時，回水溫度調(diào)節(jié)法就是唯一可以采用的初調(diào)節(jié)方法。該調(diào)節(jié)方法只需要一臺紅外線測溫儀。在調(diào)節(jié)過程中，如果能結(jié)合比例調(diào)節(jié)法的原理，會適當(dāng)提高調(diào)節(jié)速度。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整，該方法同樣能夠達(dá)到理想的調(diào)節(jié)效果。

5.初調(diào)節(jié)應(yīng)注意的問題。 1）系統(tǒng)最大調(diào)節(jié)流量確定 2）幾種特殊情況的調(diào)整第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 4.回水溫度調(diào)23§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇

二、供熱管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié) 1.集中質(zhì)調(diào)節(jié)：以供熱量和用戶在某室外溫度下的熱負(fù)荷相平衡為目的一種調(diào)節(jié)方式。只需在熱源處改變網(wǎng)路的供水溫度，管理簡單，操作方便。網(wǎng)路循環(huán)水量保持不變，網(wǎng)路的水力工況比較穩(wěn)定，不會因?yàn)檎{(diào)節(jié)導(dǎo)致用戶水力失調(diào)。集中質(zhì)調(diào)節(jié)適用于直聯(lián)網(wǎng)，是目前應(yīng)用最多的一種調(diào)節(jié)方法。但由于在整個供暖期中，網(wǎng)路循環(huán)水量保持不變，所以調(diào)節(jié)過程不節(jié)省輸送電能。 2.分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)需要在供暖期中按室外溫度高低分為幾個階段。在室外溫度較低的階段中保持較大的流量，而在室外溫度較高的階段中保持較小的流量，在每一階段內(nèi)管網(wǎng)的循環(huán)水量保持不變，供暖調(diào)節(jié)采用改變管網(wǎng)供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 二、供熱管網(wǎng)的24§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 3.量調(diào)節(jié)。量調(diào)節(jié)方法以調(diào)節(jié)供熱量和節(jié)電為出發(fā)點(diǎn)的一種調(diào)節(jié)方式。量調(diào)節(jié)按照流量的變化規(guī)律分為：固定供水溫度的量調(diào)節(jié)和固定供回水溫差的量調(diào)節(jié)，以及流量按指數(shù)變化規(guī)律的量調(diào)節(jié)和分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。 目前該方法流量變化規(guī)律采用等于熱負(fù)荷的變化規(guī)律，和固定供水溫度的量調(diào)節(jié)相比控制難度較大，但是不需要換熱器面積的輔助調(diào)節(jié)。 4.間歇調(diào)節(jié)。間歇調(diào)節(jié)一般在室外溫度較高的初寒期和末寒期采用，作為一種輔助的調(diào)節(jié)措施，用于小型的直聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)較普遍。

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 3.量調(diào)節(jié)。第25§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 調(diào)節(jié)方法與閥門配置 當(dāng)系統(tǒng)配置自力式流量控制閥時，熱源調(diào)節(jié)不能采用變流量調(diào)節(jié)，那樣會因近端用戶自力式流量調(diào)節(jié)閥的動作，出現(xiàn)近熱遠(yuǎn)冷的水平失調(diào)。 當(dāng)系統(tǒng)配置自力式壓差控制閥時，熱源同樣不能采用變流量調(diào)節(jié)。當(dāng)主動量調(diào)流量小于用戶的流量時，同樣會引起系統(tǒng)的水平失調(diào)另外，在選用集中調(diào)節(jié)的方法時，一定要因時、因地制宜，根據(jù)每個供暖系統(tǒng)的實(shí)際情況，管網(wǎng)閥門配置和自動控制系統(tǒng)的配置、運(yùn)行管理水平等靈活選用。在實(shí)際應(yīng)用中，一個采暖期有時需要幾種方法結(jié)合起來使用。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 調(diào)節(jié)方法與閥門26§16-4 供熱系統(tǒng)定壓方式的選擇熱水供熱系統(tǒng)常見的定壓方式有多種，如：膨脹水箱定壓、補(bǔ)水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓等。供熱系統(tǒng)定壓方式的選擇應(yīng)考慮下列因素：定壓點(diǎn)的位置、系統(tǒng)壓力允許波動范圍、突然停電的危害程度、初投資和運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)規(guī)模的大小、熱媒溫度等因素。 a、膨脹水箱定壓 b、補(bǔ)水泵定壓 c、氣體定壓罐定壓 d、蒸汽定壓 e、用一次網(wǎng)回水給二次網(wǎng)定壓補(bǔ)水第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-4 供熱系統(tǒng)定壓方式的選擇27§16-5 換熱器、水泵的選擇 換熱站以蒸汽、高溫?zé)崴疄闊嵩矗酶鞣N類型的換熱器，進(jìn)行間接換熱或直接加熱，經(jīng)熱網(wǎng)循環(huán)水泵將熱水供給熱網(wǎng)系統(tǒng)各用戶。所以，換熱站的設(shè)計(jì)必須遵循國家能源政策，遵守有關(guān)規(guī)范和安全規(guī)程，合理推行熱能綜合利用，保護(hù)環(huán)境，選用成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)的換熱設(shè)備。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 換熱站以蒸汽、28§16-5 換熱器、水泵的選擇一、換熱器的選擇

（一）換熱器的類型換熱器一般可分為間壁式換熱器和直接混合式換熱器。間壁式換熱器在供熱系統(tǒng)中，因高低溫兩種熱媒互不摻混，一、二級網(wǎng)具有不同的壓力而運(yùn)行管理方便，可靠性好，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)而被城市集中供熱普遍采用。間壁式換熱器根據(jù)換熱面形狀可分為螺旋管殼式換熱器、等截面不等截面板式換熱器、浮動盤管換熱器、容積式換熱器等。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇一、換熱器的選擇第十六章集中29§16-5 換熱器、水泵的選擇 1.管殼式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：耐溫耐壓能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單，造價低，流通截面寬，易清洗。 缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)低，占地面積較大。 2.板殼式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：耐溫耐壓能力強(qiáng)、易于大型化、傳熱系數(shù)大，換熱面積大、結(jié)構(gòu)緊湊。缺點(diǎn)：不能拆卸清洗。

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 1.管殼式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：耐溫30§16-5 換熱器、水泵的選擇

3.容積式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：易清垢，有清水功能能用于有熱水負(fù)荷

的要求。缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)更低，占地面積大。 4.板式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)很高，結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)性大，拆洗方便，省管材。 缺點(diǎn)：易堵塞，對水質(zhì)要求高。5.螺旋板式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)較高，流通截面較寬，不易堵塞。 缺點(diǎn)：不能拆卸清洗。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇3.容積式換熱器：優(yōu)31§16-5 換熱器、水泵的選擇 （二）換熱器的選擇原則： 1.換熱器的容量和臺數(shù)應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷調(diào)節(jié)并按照最不利工況進(jìn)行選擇，一般不設(shè)備用。但一臺換熱器停用時，其余的應(yīng)滿足60~75%熱負(fù)荷的需要。通常供熱面積在5萬平米以下選擇一臺，10萬平米以下2臺，15萬平米以下3臺。20萬平米以上3~4臺。 2.換熱器應(yīng)滿足熱媒（一、二次）的工作壓力、溫度等參數(shù)的要求，以保證熱網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。 3.當(dāng)采用板式換熱器時，單臺的板片數(shù)不宜太多或太少；從造價和維修的角度看，控制在50-100片較宜；考慮到橡膠墊片的耐溫性，板式換熱器的介質(zhì)溫度不宜高于180℃。 4.單臺換熱器應(yīng)綜合考慮傳熱系數(shù)和流動阻力。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 （二）換熱器的選擇原則：第十32§16-5 換熱器、水泵的選擇

（三）換熱器傳熱系數(shù)推薦值概略范圍

（1）管殼式換熱器的傳熱系數(shù)K的一些概略數(shù)值，可按表16-6查得。

（2）螺旋板式換熱器傳熱系數(shù)K推薦概略值：

汽水換熱器（逆流）K=1510~1750W/(m2·K)

水水換熱器（逆流）K=2100~2330W/(m2·K)

（3）板式換熱器傳熱系數(shù)K推薦概略值

水水換熱器（逆流）K=3490~6000W/(m2·K)第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 （三）換熱器傳熱系數(shù)推薦值概33§16-5 換熱器、水泵的選擇

二、循環(huán)泵的選擇 循環(huán)水泵在供熱系統(tǒng)中所占比例，無論是容量還是設(shè)備數(shù)量都是很大的，運(yùn)行中的問題也比較多。因此，正確選擇、合理使用和管理，對于確保正常供熱和提高經(jīng)濟(jì)效益是十分重要的。選擇的原則是：設(shè)備在系統(tǒng)中能夠安全、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。選擇的內(nèi)容主要是確定它的型式、臺數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速以及與之配套的電動機(jī)功率。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 二、循環(huán)泵的選擇第十六章集34§16-5 換熱器、水泵的選擇

三、補(bǔ)水泵選擇

1.閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵的流量不應(yīng)小于系統(tǒng)循環(huán)流量的2%；事故補(bǔ)水量不應(yīng)小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的4%。 2.開式熱力網(wǎng)補(bǔ)水量，不應(yīng)小于生活熱水最大設(shè)計(jì)流量和供熱系統(tǒng)泄漏流量之和。3.補(bǔ)水泵揚(yáng)程的選擇計(jì)算與補(bǔ)水點(diǎn)和定壓點(diǎn)（壓力控制點(diǎn)）的相對位置有關(guān)。4.閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵不應(yīng)少于兩臺，一般選擇兩臺。5.對于大型集中供熱一級網(wǎng)系統(tǒng)，補(bǔ)水泵應(yīng)考慮熱源突然停止加熱的事故補(bǔ)水量。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 三、補(bǔ)水泵選擇第十六章集中35§16-6高低層建筑共建小區(qū)供熱方案選擇 在高低層建筑混合小區(qū)，供熱系統(tǒng)可以有多種選擇方案。但是對于特定的供熱對象總存在一個最優(yōu)的方案，便于實(shí)施，節(jié)省初投資和運(yùn)行費(fèi)用。 1.在低區(qū)供熱系統(tǒng)有個別高層建筑需要供暖時，高層建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)宜設(shè)計(jì)成雙水箱系統(tǒng)或其他雙水箱變異式系統(tǒng)。此時在用戶引入口，通過供水加壓泵進(jìn)行輔助供熱是最好的選擇。 2.在低區(qū)供熱系統(tǒng)有個別高層建筑需要供暖時，高層采暖為非雙水箱系統(tǒng)時，用戶引入口宜采用供水加壓、回水減壓且在高區(qū)加壓泵停電時，能夠切斷高低區(qū)系統(tǒng)的連接方式最省。

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-6高低層建筑共建小區(qū)供熱方案選擇 在高低36§16-6高低層建筑共建小區(qū)供熱方案選擇3.當(dāng)?shù)蛯咏ㄖ膳到y(tǒng)的散熱設(shè)備能夠承受和高層建筑相同的靜水壓力時，熱源采用旁通管定壓系統(tǒng)最優(yōu)。 4.當(dāng)高、低層建筑都有一定的規(guī)模，高低層建筑供暖熱媒溫度相同時，可以在熱源內(nèi)分水器后對高區(qū)加壓，集水器前對高區(qū)回水減壓的四管制分別高低區(qū)進(jìn)行供熱，如圖16-8。 5.當(dāng)高低區(qū)建筑都有一定的規(guī)模，高低區(qū)采暖系統(tǒng)熱媒溫度不同時，可以采用獨(dú)立設(shè)置熱源，四管制供熱的方式。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-6高低層建筑共建小區(qū)供熱方案選擇3.37§16-7地暖、散熱器用戶共建小區(qū)供熱方案選擇 同一建筑小區(qū)既有散熱器供暖系統(tǒng)又有地板輻射供暖系統(tǒng)的情況也越來越多，這就對小區(qū)熱力站的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。目前這種混合小區(qū)的供熱系統(tǒng)有三種設(shè)計(jì)方法。1、對于散熱器用戶為主要用戶，有少量地暖用戶的供暖小區(qū)，熱源及管網(wǎng)按照散熱器用戶設(shè)計(jì)，地暖用戶采用散熱器用戶的回水供給；當(dāng)散熱器用戶回水不能滿足要求時，在地暖用戶入口采用水-水噴射泵；當(dāng)水-水噴射泵不能滿足使用要求時，采用混水泵的連接方法。2、當(dāng)散熱器用戶為主，有一定量的地暖用戶的供熱小區(qū)，在站內(nèi)設(shè)置一組換熱器和集中設(shè)置混水泵四管制分別供給兩種用戶。3、當(dāng)?shù)嘏脩艉蜕崞饔脩粝喈?dāng)，站內(nèi)設(shè)置兩套獨(dú)立的供熱系統(tǒng)、四管制分別供給各種用戶。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-7地暖、散熱器用戶共建小區(qū)供熱方案選擇 38第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選39§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇

城市供熱有分散和集中供熱兩類。分散供熱有單戶、單棟樓房和單位自供等形式。集中供熱根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、數(shù)量、供應(yīng)對象，范圍、地形、地勢和周圍條件等分區(qū)、分片集中實(shí)行區(qū)域供熱。 集中供熱由于熱源容量大、熱效率高、單位燃料消耗少、節(jié)約勞動力和占地面積小，因此在城市供熱中，應(yīng)以集中供熱為主。 集中供熱的首要問題是熱源的選擇，包括用熱電聯(lián)產(chǎn)、鍋爐房、地?zé)?、核供熱等多種形式的選擇。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 40§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇一熱源的選擇：

熱源是城市供熱的核心。熱源類別和容量的選定取決于用戶性質(zhì)、負(fù)荷、供熱介質(zhì)和供熱方式等因素，有條件時，應(yīng)盡量利用地方現(xiàn)有能源，充分挖掘天然資源。目前，普遍采用的熱源是以燃煤為主的火力發(fā)電廠的熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域鍋爐房。但若大量汲取地下水會造成水資源的損失。 1.熱電聯(lián)產(chǎn)

熱電聯(lián)產(chǎn)在國內(nèi)外都是城市供熱采用最多的熱源形式。目前我國供熱機(jī)組容量有300MW及以下，形式有背壓機(jī)組、抽氣背壓機(jī)組、抽氣機(jī)組、凝汽機(jī)打孔抽氣的供熱機(jī)組、凝汽器循環(huán)水供熱機(jī)組、大型供熱兩用機(jī)組等多種形式。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇一熱源的41§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 2.區(qū)域鍋爐房 設(shè)置蒸汽或熱水鍋爐作為熱源。向一個較大區(qū)域供應(yīng)熱能的鍋爐房為區(qū)域鍋爐房。工礦企業(yè)比較多的區(qū)域以蒸汽作熱媒，供應(yīng)生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷,因此，設(shè)置蒸汽鍋爐作為熱源，是工礦企業(yè)采用最普遍的型式。 沒有生產(chǎn)工藝負(fù)荷，只有采暖和生活用水的住宅區(qū)和公共設(shè)施時，可設(shè)置熱水鍋爐作為熱源。 在熱電聯(lián)產(chǎn)為主的城市，為了充分發(fā)揮熱電廠的供熱能力，也應(yīng)考慮以區(qū)域鍋爐房為主的調(diào)峰熱源，實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)合供熱。3.地?zé)?地?zé)岵恍韫?yīng)燃料，運(yùn)行費(fèi)用很低。有條件的地區(qū)，開發(fā)和利用地?zé)豳Y源作為城市集中供熱的熱源。以一個或多個地?zé)崽锼a(chǎn)生出的地?zé)崃鳛闊嵩?，向工業(yè)及民用建筑供暖被稱為地?zé)峁┡＝陙碓跂|北、華北等城市人口集中區(qū)域，已取得了良好的效果。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 242§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 4.核供熱

核供熱溫度可達(dá)150℃，熱效率達(dá)99%，不產(chǎn)生有害物CO、SO2及CO2等，可以凈化環(huán)境。核供熱的初投資高于相同功率的燃煤熱源，但燃料成本及其運(yùn)行費(fèi)用低，從哈爾濱核供熱站的初步經(jīng)濟(jì)分析知，核供熱的平均成本將比燃煤供熱低約20%。

隨著整體科技進(jìn)步，核供熱技術(shù)將會更加安全成熟，為緩解我國能源短缺將起到積極的作用。 5.太陽能

太陽能的利用研究工作正在開展，太陽能熱水器、太陽灶已推廣使用，目前我國正在研究和應(yīng)用太陽能暖房，已初見成效。 6.多熱源和單熱源的選擇第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 4.核供熱43§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 城市集中供熱規(guī)模大，應(yīng)大力發(fā)展多熱源聯(lián)供。多熱源聯(lián)供能提高供熱的可靠性，避免大規(guī)模停熱。熱電廠和調(diào)峰鍋爐房之間的聯(lián)供能提高熱電廠整體的燃料利用率；區(qū)域鍋爐房之間的聯(lián)供可以提高經(jīng)濟(jì)燃料熱源的運(yùn)行時數(shù)，節(jié)約運(yùn)行成本。對于污染嚴(yán)重的城市加大清潔燃料的運(yùn)行時數(shù)，可以有效地保護(hù)環(huán)境造福人類；有條件的地區(qū)，采用非礦物燃料區(qū)域鍋爐房的運(yùn)行時數(shù)可以減少溫室氣體的排放量等。對于供熱可靠性要求高的用戶，應(yīng)創(chuàng)造條件由兩個熱源供熱，必要時設(shè)置自備熱源。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 44§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇

二、熱媒的選擇：供熱系統(tǒng)的熱媒以蒸汽和高溫水為主，應(yīng)根據(jù)用戶負(fù)荷的性質(zhì)，合理確定熱媒及其參數(shù)。 1.熱媒對于生產(chǎn)工藝負(fù)荷，通常以蒸汽為熱媒。對于僅有供暖和生活熱水供應(yīng)的熱負(fù)荷，應(yīng)以熱水為熱媒。 當(dāng)既有生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，也有供暖、通風(fēng)等熱負(fù)荷時，通常以蒸汽為熱媒來滿足生產(chǎn)工藝的需要，但對于供暖系統(tǒng)的熱媒選擇，要根據(jù)各方面情況，通過全面的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較確定，一般選用高溫?zé)崴疄闊崦?。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 二、熱媒45§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供暖系統(tǒng)中，水作為熱媒與蒸汽相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）熱水的熱能利用效率高，因沒有凝結(jié)水和蒸汽泄漏以及二次蒸發(fā)損失，熱效率比蒸汽系統(tǒng)高，可節(jié)省燃料。 （2）供暖系統(tǒng)以水作熱媒，可采用質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，既節(jié)約熱量又能滿足衛(wèi)生要求。 （3）熱水供熱系統(tǒng)可以遠(yuǎn)距離輸送，供熱半徑大，一般控制在20公里范圍內(nèi)，而蒸汽供熱系統(tǒng)的供熱半徑一般控制在8公里內(nèi)。 （4）熱水供熱系統(tǒng)由于水容量大、水的比熱大、蓄熱能力高，供熱工況較穩(wěn)定。 （5）如熱電廠作為熱源，可以充分利用汽輪機(jī)低壓蒸汽，提高其經(jīng)濟(jì)效益。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供暖系46§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供熱系統(tǒng)中，蒸汽作為熱媒，與熱水相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）供熱系統(tǒng)以蒸汽作為熱媒，適用范圍廣，可以滿足各種不同性質(zhì)熱用戶的要求。 （2）換熱器以蒸汽作為熱媒，因其熱量高傳熱系數(shù)大，可以減少換熱器的換熱面積。 （3）蒸汽密度小，不受地形高差影響，特別適合于大高差供熱系統(tǒng)，可有效降低管網(wǎng)系統(tǒng)的工作壓力。 （4）蒸汽作為熱媒的供熱系統(tǒng)，其凝結(jié)水量小，回送凝結(jié)水耗電少。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 在供熱系47§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇

近年來也在研究以高溫?zé)崴疄闊崦?，利用高溫水能遠(yuǎn)距離輸送的特點(diǎn)，在用戶處擴(kuò)容蒸發(fā)為飽和蒸汽供生產(chǎn)工藝用汽。該項(xiàng)技術(shù)投資較大，必須是用戶有特殊的衛(wèi)生要求，遠(yuǎn)離污染源等條件或經(jīng)濟(jì)上合理才可選用。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 48§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 2.熱媒的參數(shù) 熱媒參數(shù)，對于生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，要滿足整個用戶生產(chǎn)工藝用汽壓力、溫度、和蒸汽干度的要求；對于供暖負(fù)荷，要盡可能提高熱媒參數(shù)，可以降低熱網(wǎng)投資和減少輸送電能消耗。 對于熱電廠作熱源的供熱系統(tǒng)，一方面熱媒參數(shù)的確定涉及熱電廠的經(jīng)濟(jì)性。如提高熱網(wǎng)供水溫度，就要相應(yīng)提高抽汽（或背壓排汽）的壓力，增加煤耗、降低汽輪機(jī)的凈發(fā)電量（總發(fā)電量減去供熱循環(huán)泵功率）。另一方面，熱水管網(wǎng)采用直埋敷設(shè)時，供水溫度由于受保溫材料限制不宜過高。國內(nèi)熱電廠供熱系統(tǒng)，供水溫度一般控制在110℃~150℃之間，以供水130℃、回水70℃最為普遍。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 2.熱媒49§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 對于區(qū)域鍋爐房作熱源的供熱系統(tǒng)，采用較高的供水溫度，熱源不存在降低熱能利用率問題。提高供水溫度，加大供回水溫差，可使熱網(wǎng)采用較小的管徑，降低網(wǎng)路輸送循環(huán)水量的電能消耗以及換熱系統(tǒng)設(shè)備投資。但供水溫度過高，對管道及設(shè)備的耐壓要求高，管道保溫材料及敷設(shè)方式也受到一定的限制，運(yùn)行管理水平也相應(yīng)提高，所以應(yīng)通過綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。當(dāng)區(qū)域鍋爐房有可能與熱電管網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時，設(shè)計(jì)供回水溫度應(yīng)與熱電廠管網(wǎng)設(shè)計(jì)溫度相同。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-1集中供熱系統(tǒng)熱源形式與熱媒的選擇 50§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇管網(wǎng)的系統(tǒng)型式、路由和敷設(shè)方式在管網(wǎng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中有著重要的意義。不僅涉及到供熱系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用也影響到供熱的可靠性、后備性，以及管網(wǎng)的使用壽命。

一、管網(wǎng)系統(tǒng)的形式 1.枝狀管網(wǎng)

熱力管道布置成枝狀管網(wǎng)，系統(tǒng)簡單，管道的直徑沿途隨熱負(fù)荷的減少而減小，管道金屬耗量少，管網(wǎng)造價低、運(yùn)行管理方便。但是供熱的后備性差，即當(dāng)管道某處發(fā)生故障，在損壞地點(diǎn)以后的所有用戶供熱負(fù)荷中斷，甚至造成整個系統(tǒng)停止供熱?？紤]到建筑物具有一定的蓄熱能力，對于較小的管徑，排除熱網(wǎng)故障所用的時間短，短時停熱建筑物室溫不致大幅度降低。因此，枝狀管網(wǎng)是中小型供熱系統(tǒng)最普遍采用的管網(wǎng)形式。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇51§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇2.環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)實(shí)際上指輸配管網(wǎng)成環(huán)狀。從熱源到輸配管網(wǎng)，從輸配管網(wǎng)到熱用戶或二級換熱站的管網(wǎng)仍布置成枝狀。環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是具備很高的供熱后備能力。當(dāng)輸配干線某處出現(xiàn)事故時，可以切除故障段后，通過環(huán)狀管網(wǎng)由另一方向供熱。加之多熱源及其多條輸配干線通向環(huán)狀管網(wǎng)，因而極大的提高了供熱的可靠性，在多熱源聯(lián)合供熱的大型集中供熱系統(tǒng)中，確保不會發(fā)生大面積停熱。

環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)相比，初投資高、運(yùn)行管理復(fù)雜，熱源和管網(wǎng)應(yīng)有較高的自動控制設(shè)施。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇2.環(huán)狀管網(wǎng)第十六52§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 3.枝狀干線連通對于大型的單熱源長輸熱水供熱系統(tǒng)，自熱源向同一方向引出的干線之間宜設(shè)連通管線。連通管線應(yīng)結(jié)合分段閥門設(shè)置。連通管線可作為輸配干線使用，用來提高供熱的可靠性。 4.單管制和多管制 1）蒸汽熱力網(wǎng)的蒸汽管道，宜首先采用單管制。根據(jù)具體情況，也可采用雙管或多管制： 2）對于大型的單熱源長輸熱水供熱系統(tǒng)，有條件時，也可采用雙供水、單回水的三管制輸送干線來提高供熱的可靠性。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 3.枝狀干線連通53§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 5.凝結(jié)水系統(tǒng) 蒸汽供熱系統(tǒng)應(yīng)采用間接換熱系統(tǒng)。當(dāng)被加熱介質(zhì)泄漏不會產(chǎn)生危害時，其凝結(jié)水應(yīng)全部回收并設(shè)置凝結(jié)水管道。當(dāng)蒸汽供熱系統(tǒng)的凝結(jié)水回收率較低時，是否設(shè)置凝結(jié)水管道，應(yīng)根據(jù)用戶凝結(jié)水量、凝結(jié)水管網(wǎng)投資等因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。對不能回收的凝結(jié)水，應(yīng)充分利用其熱能和水資源。 當(dāng)凝結(jié)水回收時，用戶熱力站應(yīng)設(shè)閉式凝結(jié)水箱，當(dāng)凝結(jié)水管采用無內(nèi)防腐的鋼管時，應(yīng)采取措施保證任何時候凝水管都充滿凝結(jié)水。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 5.凝結(jié)水系統(tǒng)第54§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 6.開式熱力網(wǎng) 當(dāng)熱力網(wǎng)滿足下列條件，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，可采用開式熱力網(wǎng)。 （1）具有水處理費(fèi)用較低的豐富的補(bǔ)給水資源。 （2）具有與生活熱水熱負(fù)荷相適應(yīng)的廉價低位能熱源。（3）開式熱水熱力網(wǎng)在生活熱水熱負(fù)荷足夠大且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，可不設(shè)回水管。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 6.開式熱力網(wǎng)第55§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 二、敷設(shè)方式的選擇 熱力管道的敷設(shè)方式分為：地上架空敷設(shè)和地下敷設(shè)。地下敷設(shè)又可分為：地溝敷設(shè)和無溝敷設(shè)即直埋敷設(shè)。地溝敷設(shè)又包括通行地溝、半通行地溝、不通行地溝。

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇 二、敷設(shè)方式的選56§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇熱水熱力網(wǎng)管道地下敷設(shè)時，應(yīng)優(yōu)先采用直埋敷設(shè)。直埋敷設(shè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時才用地溝敷設(shè)。穿越不允許開挖檢修的地段時，應(yīng)采用通行地溝敷設(shè)，有條件時地溝橫截面積要考慮一定的富裕量。當(dāng)采用通行地溝困難時，可采用半通行地溝敷設(shè)。一些環(huán)境允許開挖的地段應(yīng)優(yōu)先采用不通行地溝。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-2管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設(shè)方式的選擇57§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇一、供熱管網(wǎng)初調(diào)節(jié)

管網(wǎng)初調(diào)節(jié)前首先要對管網(wǎng)系統(tǒng)及其閥門配置有一個全面的了解。如單熱源還是多熱源；枝狀管網(wǎng)還是環(huán)狀管網(wǎng)；循環(huán)泵的特性曲線、流量、揚(yáng)程等相對于管網(wǎng)及用戶的大小；管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥類型、調(diào)節(jié)閥的安裝位置，調(diào)節(jié)閥的特性系數(shù)和開度有無對應(yīng)關(guān)系；管網(wǎng)各管段以及用戶系統(tǒng)內(nèi)部的阻抗獲得途徑，通過計(jì)算還是需要實(shí)測等。其次擁有的初調(diào)節(jié)設(shè)備及儀器如實(shí)測流量可以采用超聲波流量計(jì)，實(shí)測壓力需要有壓力表，實(shí)測溫度可以通過溫度計(jì)或紅外線測溫儀等。第三，調(diào)節(jié)技術(shù)人員的編程能力等。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇一、供熱管網(wǎng)初調(diào)58§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 1.比例調(diào)節(jié)法 對于循環(huán)泵流量相對于設(shè)計(jì)流量偏少或比較簡單的系統(tǒng)，應(yīng)首選比例調(diào)節(jié)的方法。通過比例調(diào)節(jié)后，實(shí)現(xiàn)均勻供熱。比例調(diào)節(jié)可以在冷態(tài)下進(jìn)行，也可以在熱態(tài)下進(jìn)行。 比例調(diào)節(jié)方法要求管網(wǎng)各用戶入口、各分支點(diǎn)、以及每條干線都要安裝調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥可以是平衡閥或普通調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)前必須對所有調(diào)節(jié)閥進(jìn)行兩次以上的流量測量并計(jì)算其水力失調(diào)度。調(diào)節(jié)過程中，由于被調(diào)用戶（或支線）的調(diào)節(jié)又影響到末端用戶（支線），所以末端必須保持適時監(jiān)控和運(yùn)算。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 1.比例調(diào)節(jié)59§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 2.補(bǔ)償調(diào)節(jié)法 對于循環(huán)泵流量相對設(shè)計(jì)流量偏大或系統(tǒng)較大，采用比例調(diào)節(jié)方法，測量、計(jì)算工作量過多的供熱系統(tǒng)，選用補(bǔ)償調(diào)節(jié)方法較好。補(bǔ)償調(diào)節(jié)方法要求三組調(diào)試人員、兩組智能儀表。補(bǔ)償調(diào)節(jié)法要求系統(tǒng)配置的調(diào)節(jié)閥門具備開度指示功能，具備按照通過的流量和閥門壓降計(jì)算確定開度值的條件。 補(bǔ)償法除最末端用戶外，每個熱用戶的調(diào)節(jié)閥只測量一次，節(jié)省人力；調(diào)節(jié)閥是在允許的最小壓降下調(diào)節(jié)的，因而和比例調(diào)節(jié)法相比降低了供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程，從而節(jié)省循環(huán)泵的運(yùn)行功率。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 2.補(bǔ)償調(diào)節(jié)法60§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 4.回水溫度調(diào)節(jié)法當(dāng)管網(wǎng)配置、調(diào)節(jié)儀表、或技術(shù)人員等不具備條件，不能采用上述任一調(diào)節(jié)方法時，回水溫度調(diào)節(jié)法就是唯一可以采用的初調(diào)節(jié)方法。該調(diào)節(jié)方法只需要一臺紅外線測溫儀。在調(diào)節(jié)過程中，如果能結(jié)合比例調(diào)節(jié)法的原理，會適當(dāng)提高調(diào)節(jié)速度。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整，該方法同樣能夠達(dá)到理想的調(diào)節(jié)效果。

5.初調(diào)節(jié)應(yīng)注意的問題。 1）系統(tǒng)最大調(diào)節(jié)流量確定 2）幾種特殊情況的調(diào)整第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 4.回水溫度調(diào)61§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇

二、供熱管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié) 1.集中質(zhì)調(diào)節(jié)：以供熱量和用戶在某室外溫度下的熱負(fù)荷相平衡為目的一種調(diào)節(jié)方式。只需在熱源處改變網(wǎng)路的供水溫度，管理簡單，操作方便。網(wǎng)路循環(huán)水量保持不變，網(wǎng)路的水力工況比較穩(wěn)定，不會因?yàn)檎{(diào)節(jié)導(dǎo)致用戶水力失調(diào)。集中質(zhì)調(diào)節(jié)適用于直聯(lián)網(wǎng)，是目前應(yīng)用最多的一種調(diào)節(jié)方法。但由于在整個供暖期中，網(wǎng)路循環(huán)水量保持不變，所以調(diào)節(jié)過程不節(jié)省輸送電能。 2.分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)需要在供暖期中按室外溫度高低分為幾個階段。在室外溫度較低的階段中保持較大的流量，而在室外溫度較高的階段中保持較小的流量，在每一階段內(nèi)管網(wǎng)的循環(huán)水量保持不變，供暖調(diào)節(jié)采用改變管網(wǎng)供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 二、供熱管網(wǎng)的62§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 3.量調(diào)節(jié)。量調(diào)節(jié)方法以調(diào)節(jié)供熱量和節(jié)電為出發(fā)點(diǎn)的一種調(diào)節(jié)方式。量調(diào)節(jié)按照流量的變化規(guī)律分為：固定供水溫度的量調(diào)節(jié)和固定供回水溫差的量調(diào)節(jié)，以及流量按指數(shù)變化規(guī)律的量調(diào)節(jié)和分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。 目前該方法流量變化規(guī)律采用等于熱負(fù)荷的變化規(guī)律，和固定供水溫度的量調(diào)節(jié)相比控制難度較大，但是不需要換熱器面積的輔助調(diào)節(jié)。 4.間歇調(diào)節(jié)。間歇調(diào)節(jié)一般在室外溫度較高的初寒期和末寒期采用，作為一種輔助的調(diào)節(jié)措施，用于小型的直聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)較普遍。

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 3.量調(diào)節(jié)。第63§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 調(diào)節(jié)方法與閥門配置 當(dāng)系統(tǒng)配置自力式流量控制閥時，熱源調(diào)節(jié)不能采用變流量調(diào)節(jié)，那樣會因近端用戶自力式流量調(diào)節(jié)閥的動作，出現(xiàn)近熱遠(yuǎn)冷的水平失調(diào)。 當(dāng)系統(tǒng)配置自力式壓差控制閥時，熱源同樣不能采用變流量調(diào)節(jié)。當(dāng)主動量調(diào)流量小于用戶的流量時，同樣會引起系統(tǒng)的水平失調(diào)另外，在選用集中調(diào)節(jié)的方法時，一定要因時、因地制宜，根據(jù)每個供暖系統(tǒng)的實(shí)際情況，管網(wǎng)閥門配置和自動控制系統(tǒng)的配置、運(yùn)行管理水平等靈活選用。在實(shí)際應(yīng)用中，一個采暖期有時需要幾種方法結(jié)合起來使用。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-3管網(wǎng)初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的選擇 調(diào)節(jié)方法與閥門64§16-4 供熱系統(tǒng)定壓方式的選擇熱水供熱系統(tǒng)常見的定壓方式有多種，如：膨脹水箱定壓、補(bǔ)水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓等。供熱系統(tǒng)定壓方式的選擇應(yīng)考慮下列因素：定壓點(diǎn)的位置、系統(tǒng)壓力允許波動范圍、突然停電的危害程度、初投資和運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)規(guī)模的大小、熱媒溫度等因素。 a、膨脹水箱定壓 b、補(bǔ)水泵定壓 c、氣體定壓罐定壓 d、蒸汽定壓 e、用一次網(wǎng)回水給二次網(wǎng)定壓補(bǔ)水第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-4 供熱系統(tǒng)定壓方式的選擇65§16-5 換熱器、水泵的選擇 換熱站以蒸汽、高溫?zé)崴疄闊嵩?，利用各種類型的換熱器，進(jìn)行間接換熱或直接加熱，經(jīng)熱網(wǎng)循環(huán)水泵將熱水供給熱網(wǎng)系統(tǒng)各用戶。所以，換熱站的設(shè)計(jì)必須遵循國家能源政策，遵守有關(guān)規(guī)范和安全規(guī)程，合理推行熱能綜合利用，保護(hù)環(huán)境，選用成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)的換熱設(shè)備。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 換熱站以蒸汽、66§16-5 換熱器、水泵的選擇一、換熱器的選擇

（一）換熱器的類型換熱器一般可分為間壁式換熱器和直接混合式換熱器。間壁式換熱器在供熱系統(tǒng)中，因高低溫兩種熱媒互不摻混，一、二級網(wǎng)具有不同的壓力而運(yùn)行管理方便，可靠性好，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)而被城市集中供熱普遍采用。間壁式換熱器根據(jù)換熱面形狀可分為螺旋管殼式換熱器、等截面不等截面板式換熱器、浮動盤管換熱器、容積式換熱器等。第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇一、換熱器的選擇第十六章集中67§16-5 換熱器、水泵的選擇 1.管殼式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：耐溫耐壓能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單，造價低，流通截面寬，易清洗。 缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)低，占地面積較大。 2.板殼式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：耐溫耐壓能力強(qiáng)、易于大型化、傳熱系數(shù)大，換熱面積大、結(jié)構(gòu)緊湊。缺點(diǎn)：不能拆卸清洗。

第十六章集中供熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)比選§16-5 換熱器、水泵的選擇 1.管殼式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：耐溫68§16-5 換熱器、水泵的選擇

3.容積式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：易清垢，有清水功能能用于有熱水負(fù)荷

的要求。缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)更低，占地面積大。 4.板式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)很高，結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)性大，拆洗方便，省管材。 缺點(diǎn)：易堵塞，對水質(zhì)要求高。5.螺旋板式換熱器：優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)較高，流通截面較寬，不易