第七章-集中供熱系統(tǒng)課件

第七章集中供熱系統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)的分類：1、根據(jù)熱媒不同，分為熱水供熱和蒸汽供熱兩種。2、根據(jù)熱源不同，主要可分為熱電廠供熱系統(tǒng)和區(qū)域鍋爐系統(tǒng)，還有地?zé)?、余熱?、根據(jù)供熱管道不同，可分為單管制，雙管制和多管制系統(tǒng)。第七章集中供熱系統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)的分類：1第一節(jié)熱水供熱系統(tǒng)熱水供熱系統(tǒng)主要采用兩種形式：閉式系統(tǒng)：該系統(tǒng)熱網(wǎng)的循環(huán)水僅作為熱媒，供給熱用戶熱量而不從系統(tǒng)中取出熱水使用。開式系統(tǒng)：該系統(tǒng)熱網(wǎng)的循環(huán)水部分或全部從熱網(wǎng)中取用，直接供應(yīng)給用戶。（一）閉式熱水供熱系統(tǒng)雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)是我國目前最廣泛使用的熱力供熱系統(tǒng)。一、一般閉式熱水系統(tǒng)供熱系統(tǒng)中熱用戶與網(wǎng)路之間的連連接方法。

①供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接方式。第一節(jié)熱水供熱系統(tǒng)熱水供熱系統(tǒng)主要采用兩種形式：2直接連接方式：直接連接是用戶系統(tǒng)直接連接于熱水網(wǎng)路上，網(wǎng)路水力工況直接影響用戶。間接連接方式：該系統(tǒng)在供暖系統(tǒng)熱用戶設(shè)置表面式換熱器，用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)隔斷，形成兩個獨立的系統(tǒng)，用戶與網(wǎng)路之間的水力工況互不影響。

②用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路連接的接口形式（圖7－1）。1.無混合裝置的直接連接（圖7-1a）2.裝水噴射器的直接連接（圖7-1b）采用熱水網(wǎng)自身循環(huán)水的壓差產(chǎn)生噴射器作用，汲取回水管的低溫水與熱水網(wǎng)的高溫水混合，使混合后的水達(dá)到用戶系統(tǒng)的要求。3.裝混合水泵的直接連接（圖7-1c）當(dāng)熱水網(wǎng)的供、回水壓差較小，不能滿足水噴射器的工作要求時，采用混合水泵代替水噴射器的方式。直接連接方式：直接連接是用戶系統(tǒng)直接連接于熱水網(wǎng)路上，網(wǎng)路3第七章-集中供熱系統(tǒng)課件44.間接連接（圖7-1d）我國城市集中供熱系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接，多年來主要采用直接連接方式，只有在熱水網(wǎng)路與熱用戶的壓力狀況不適應(yīng)時才采用間接連接方式。二、通風(fēng)系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接（圖7-1e）由于通風(fēng)系統(tǒng)中加熱空氣的設(shè)備能承受較高壓力，并對熱媒參數(shù)無嚴(yán)格的限制，因此通風(fēng)用熱設(shè)備與熱網(wǎng)采用最簡單的連接形式。三、熱水供應(yīng)熱用戶與熱網(wǎng)的連接方式在閉式系統(tǒng)中它是通過表面換熱器（水-水）實現(xiàn)熱量傳遞的，主要有如下形式：1.無儲水箱的連接方式（圖7-1f）。這種方式常用于住宅和公用建筑。2.裝設(shè)上部儲水箱的連接方式（圖7-1g）。4.間接連接（圖7-1d）5這種方式常用于浴室和用水量很大的企業(yè)。3.裝設(shè)容積式換熱器的連接方式（圖7-1h）這種方式一般宜用于對熱水要求較高的旅館或住宅中使用。四、閉式雙級串連和混合連接的熱水供熱系統(tǒng)熱水供應(yīng)熱用戶在熱水供熱系統(tǒng)中的熱負(fù)荷方面占的比例不大，但是對循環(huán)水量的消耗卻占有相當(dāng)大的比列。為了減少熱水供應(yīng)熱負(fù)荷所需的網(wǎng)路循環(huán)水量，可采用供暖系統(tǒng)與熱水供熱系統(tǒng)串連和混聯(lián)方式的；連接方式（圖7-2）（二）開式熱水供熱系統(tǒng)1.無儲水箱的連接方式（圖7-3a）它適用小型住宅和公用建筑中。這種方式常用于浴室和用水量很大的企業(yè)。6第七章-集中供熱系統(tǒng)課件7第七章-集中供熱系統(tǒng)課件82.裝設(shè)上部儲水箱的連接方式圖（7-3b）它適合浴室，洗衣房和用水量較大的企業(yè)3.與上水混合的連接方式

當(dāng)熱水供應(yīng)用戶的用水量很大，建筑物中來自供暖通風(fēng)用戶系統(tǒng)的回水量不是與供應(yīng)管中的熱水混合時，則采用這種連接方式。（三）閉式與開式熱水供暖系統(tǒng)的優(yōu)缺點1.閉式系統(tǒng)補(bǔ)水量少，一般應(yīng)為熱水供熱系統(tǒng)的循環(huán)水量的1％以下，開式系統(tǒng)補(bǔ)水量大，系統(tǒng)增加了水處理設(shè)備的投資。2.閉式系統(tǒng)的水源穩(wěn)定，開式系統(tǒng)恰相反。3.閉式系統(tǒng)因在用戶入口處要求設(shè)表面式換熱器而使造價增加。4.在利用低位熱能方面，開式系統(tǒng)比封閉系統(tǒng)要好。2.裝設(shè)上部儲水箱的連接方式圖（7-3b）9第二節(jié)蒸汽供熱系統(tǒng)蒸汽供熱系統(tǒng)主要應(yīng)用于工業(yè)區(qū)，也有向熱水供應(yīng)和通風(fēng)、供熱用戶服務(wù)的。它根據(jù)供汽管不同分為單管式和多管式（不同蒸汽壓力不同管）它與用戶的連接方式如下（參見圖7－4）：1.間接連接（圖7-4a）：通過熱交換器傳遞熱量凝結(jié)水回收。2.直接連接（圖7-4b）：通過減溫減壓器連接，工作后蒸汽凝為水回收。3.熱水供暖系統(tǒng)采用間接連接接入熱網(wǎng)中，使用（汽－水）換熱器，凝水回收。（圖7-4c）4.采用蒸汽噴射裝置的連接方式，凝水回收（圖7-4d）。第二節(jié)蒸汽供熱系統(tǒng)蒸汽供熱系105.通風(fēng)系統(tǒng)與蒸汽網(wǎng)的連接（圖7-4e）最簡單，凝水回收。6.熱水用戶與蒸汽熱網(wǎng)的連接（圖7-4f、g、h）。二、凝結(jié)水回收系統(tǒng)凝結(jié)水水溫較高（一般80～100℃左右）是鍋爐良好的補(bǔ)水，應(yīng)盡量回收保證凝結(jié)水的回收質(zhì)量，是蒸汽供熱系統(tǒng)設(shè)計與運行的關(guān)鍵性技術(shù)問題。凝結(jié)水回收系統(tǒng)分為：開式和閉式系統(tǒng)（以是否與大氣相通為標(biāo)準(zhǔn)）。如按凝水的流動方式不同：可分為單相流和兩相流兩大類。單相流中又分為滿管流和非滿管流形式。如按驅(qū)使凝結(jié)水的的動力不同，可分為重力回水和機(jī)械回水。5.通風(fēng)系統(tǒng)與蒸汽網(wǎng)的連接（圖7-4e）最簡單，凝水回11第七章-集中供熱系統(tǒng)課件121.非滿管流的凝結(jié)水回收系統(tǒng)（低壓自流式系統(tǒng)）它只適用于供熱面積小，地形坡向和凝結(jié)水箱的場合，鍋爐房應(yīng)位于全廠的最低處，應(yīng)用范圍受到很大的限制。（參見圖7－5）2.兩相流的凝結(jié)水回收系統(tǒng)（高壓回水系統(tǒng)圖7－6）它適用于全廠耗汽量較少、用汽點分散，用汽參數(shù)（壓力）比較一致的系統(tǒng)上。它的系統(tǒng)作用半徑一般可達(dá)500～1000m，并對地勢起伏有較好的適應(yīng)性。3.重力式滿管流凝結(jié)水回收系統(tǒng)（參見圖7－7）它適用地勢較平坦且坡向熱源的蒸汽供熱系統(tǒng)上述三種方式屬于開式系統(tǒng)，系統(tǒng)中的凝結(jié)水箱和高位水箱與大氣相同，系統(tǒng)中產(chǎn)生的“二次汽”排入大氣，系統(tǒng)中的凝結(jié)水量和熱量沒有得到充分利用，且停運時，空氣易侵入系統(tǒng)，使凝結(jié)水含氧量增加，腐蝕系統(tǒng)。4.閉式高壓凝結(jié)水回收系統(tǒng)（圖7-8）。1.非滿管流的凝結(jié)水回收系統(tǒng)（低壓自流式系統(tǒng)）13第七章-集中供熱系統(tǒng)課件14第七章-集中供熱系統(tǒng)課件155.閉式滿管凝結(jié)水回收系統(tǒng)（圖7-9）它適用于能分散利用“二次汽”，廠區(qū)地形起伏不大，地形坡向凝結(jié)水箱的場合。6.加壓回水系統(tǒng)（圖7-10）。它一般多用于較大的蒸汽系統(tǒng)，它可是開式系統(tǒng)也可以是閉式系統(tǒng)。5.閉式滿管凝結(jié)水回收系統(tǒng)（圖7-9）16第七章-集中供熱系統(tǒng)課件17第七章-集中供熱系統(tǒng)課件18第七章-集中供熱系統(tǒng)課件19第三節(jié)

集中供熱系統(tǒng)熱源型式與熱媒選擇一、熱源的選擇它涉及到城市熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電分產(chǎn)的能源利用，這種問題應(yīng)根據(jù)城市的發(fā)展規(guī)劃以及國家的能源利用政策等決定。二、熱媒的選擇熱媒的選擇主要取決于熱用戶的使用特征和要求，同時也與選擇的熱源型式有關(guān)。集中供熱系統(tǒng)的熱媒主要是熱水或蒸汽。熱媒水和蒸汽的優(yōu)缺點：1.熱水供熱系統(tǒng)的熱能利用效率高：因它沒有凝結(jié)水蒸汽、二次汽等熱損失，一般可節(jié)約燃料20～40％。2.以水作為熱媒用于供暖熱用戶時，可改變供水溫度第三節(jié)集中供熱系統(tǒng)熱源型式與熱媒選擇一、熱源的選20質(zhì)調(diào)節(jié)，減少熱損失。3.熱水供熱系統(tǒng)的蓄熱能力高，由于系統(tǒng)中的水量大，比熱大，因此在水力工況和熱力工況短時間失調(diào)時，也不會引起供暖狀況的很大的波動。4.熱水供熱系統(tǒng)可遠(yuǎn)距離輸送，供熱半徑大。以蒸汽作為熱媒的優(yōu)點（1）以蒸汽作為熱媒的適用面廣，能滿足多種用戶的需求；（2）蒸汽網(wǎng)只要輸送凝結(jié)回水，循環(huán)泵電耗?。唬?）蒸汽在散熱器中溫度和傳熱系數(shù)均比水高，使換熱器面積可較?。唬?）蒸汽的密度小，在地形起伏、高層建筑物中，相對只產(chǎn)生較小的靜壓；根據(jù)上述以水和蒸汽不同熱媒的比較可見：質(zhì)調(diào)節(jié)，減少熱損失。21（1）對熱電廠供熱系統(tǒng)來說，可以利用低位熱能的熱用戶，應(yīng)首先考慮以熱水為熱媒；（2）對生產(chǎn)工藝的熱用戶，通常以蒸汽為熱媒；（3）對以區(qū)域鍋爐房為熱源的集中供熱系統(tǒng)，在只有供暖、通風(fēng)和熱水等性質(zhì)用戶時應(yīng)采用熱水為熱媒，同時應(yīng)考慮高溫水供熱的可能性。（4）對工業(yè)區(qū)的集中供熱，它現(xiàn)有生產(chǎn)工藝用熱，又有供暖、熱水等負(fù)荷，此時多以蒸汽為熱媒來滿足生產(chǎn)工藝用熱要求。一般來說，對于以生產(chǎn)用熱量為主，供暖用熱量不大，而供暖時間又不長的工廠區(qū)宜采用蒸汽供熱系統(tǒng)，但對其廠區(qū)供暖用熱量較大，而且供暖時間又較長的情況，宜采用單獨的熱水供暖系統(tǒng)。三、熱媒參數(shù)的確定1.以熱電廠為熱源的供熱系統(tǒng)

（1）對熱電廠供熱系統(tǒng)來說，可以利用低位熱能的熱用戶，應(yīng)首先22此時應(yīng)結(jié)合熱源、管網(wǎng)、用戶系統(tǒng)等方面的因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。目前國內(nèi)熱電廠熱水供熱系統(tǒng)，設(shè)計供水溫度一般可采用110～150℃?；厮s70℃2.以區(qū)域鍋爐房為熱源的熱水供熱系統(tǒng)因此時提高供水溫度，不存在像熱電廠那樣抽汽壓力提高，降低高品位蒸汽利用率的問題，所以一般供水溫度高（可考慮高溫回水），回水溫度低，供回水溫差小可降低熱網(wǎng)的管徑。降低輸送電耗，和散熱器面積。3.蒸汽供熱系統(tǒng)的蒸汽參數(shù)（壓力和溫度）確定比較簡單，以區(qū)域鍋爐房為熱源時，蒸汽的起始壓力主要取決于用戶要求的最高使用壓力。對以熱電廠為熱源時，當(dāng)用戶最高壓力給定后，要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定抽汽壓力。此時應(yīng)結(jié)合熱源、管網(wǎng)、用戶系統(tǒng)等方面的因素，進(jìn)23第四節(jié)熱網(wǎng)系統(tǒng)型式熱網(wǎng)系統(tǒng)型式取決于熱媒（蒸汽和熱水）、熱源與熱用戶的相互位置和供熱地區(qū)熱用戶種類，負(fù)荷大小和性質(zhì)等。一、蒸汽供熱系統(tǒng)一般最普通的是采用單根蒸汽管和凝結(jié)水管的方式，同時采用枝狀管網(wǎng)布置。對凝結(jié)水回收量小，質(zhì)量差是可考慮不回收凝結(jié)水。對生產(chǎn)工藝用熱要求嚴(yán)格不能中斷時，可考慮蒸汽管采用復(fù)線型式，每根50％負(fù)荷。二、熱水供熱系統(tǒng)第四節(jié)熱網(wǎng)系統(tǒng)型式熱網(wǎng)系統(tǒng)型式取決于24第七章-集中供熱系統(tǒng)課件25城市熱水供熱（暖）系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域很大，因此在確定熱水供熱系統(tǒng)型式時，應(yīng)特別注意供熱系統(tǒng)的可靠性，當(dāng)部分管段發(fā)生故障時，熱網(wǎng)應(yīng)具有后備供應(yīng)的可能性。1.枝狀管網(wǎng)布置簡單，供熱管道的直徑隨距熱源越遠(yuǎn)而逐漸減小，且金屬耗熱量少，基建投資小，運行管理方便。但枝狀管網(wǎng)不具備后備供熱能力，中間管段故障，其之后的系統(tǒng)就停止了（參見圖7－11）。為了在網(wǎng)路發(fā)生故障時不使故障影響到整個網(wǎng)路，在各用戶或二級網(wǎng)路的入口處均應(yīng)安裝隔離閥門。在枝狀管網(wǎng)大型系統(tǒng)中，還可以采用在各根供汽干管或回水干管之間安裝聯(lián)絡(luò)門以備萬一某根干管故障時可形成互相支援（如圖7-12的管13）。三、多熱源供熱系統(tǒng)近年來出現(xiàn)多熱源聯(lián)合供熱的方式，根據(jù)幾個熱源與城市熱水供熱（暖）系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域很大，因此在確定26第七章-集中供熱系統(tǒng)課件27熱用戶的相互位置和運行方式不同，熱網(wǎng)系統(tǒng)方式也有所不同。多熱源聯(lián)合供熱系統(tǒng)，目前主要有兩種熱源組合型式：1.熱電廠與區(qū)域鍋爐房聯(lián)合供熱。2.幾個熱電廠聯(lián)合供熱。幾個聯(lián)合型式介紹

①圖7-12區(qū)域鍋爐房在熱電廠的熱源出口處串連布置。它是在熱負(fù)荷較大，氣溫較低時，熱電廠供熱不足狀態(tài)下，投入?yún)^(qū)域鍋爐房運行，如目前北京第二熱電廠的熱水供熱系統(tǒng)。②圖7-13是一個熱電廠和幾個外置區(qū)域鍋爐房聯(lián)合供熱的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)一般熱力網(wǎng)路離熱源較多處的一部分網(wǎng)由熱電廠供汽，而中途的一些系統(tǒng)，在室外溫度高時，熱負(fù)荷小的時候可由熱電廠供汽，而溫度低時可由熱電廠熱用戶的相互位置和運行方式不同，熱網(wǎng)系統(tǒng)方式也有所不同。28第七章-集中供熱系統(tǒng)課件29和區(qū)域鍋爐房聯(lián)合供熱，或隔斷后由自身區(qū)域鍋爐房單獨供熱。這種網(wǎng)路在整個供熱期間水力工況和熱力工況比較復(fù)雜，具有不一致性，運行管理困難，但外置鍋爐房布置靈活。

③圖7-14是由幾個熱電廠和一些區(qū)域鍋爐房組成的聯(lián)合供熱系統(tǒng)。它的主要特點是熱力網(wǎng)路