實(shí)用資料 《供熱工程》第7章集中供熱系統(tǒng)

7.1集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)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)域鍋爐房前往首頁(yè)7.2.1熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)的類型背壓式汽輪機(jī)抽汽式汽輪機(jī)排氣壓力高于大氣壓力的供熱汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)系統(tǒng)從汽輪機(jī)中間抽汽供熱的汽輪機(jī)假設(shè)忽略不計(jì)管路沿途及動(dòng)力安裝的熱損失，背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際熱能利用率為100％經(jīng)過(guò)背壓式汽輪機(jī)的蒸汽量取決于熱用戶熱負(fù)荷的大小，所以背壓式汽輪機(jī)的發(fā)電功率受用戶熱負(fù)荷的制約，不能分別地獨(dú)立進(jìn)展調(diào)理7.2.1熱電廠抽汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)本系統(tǒng)有兩個(gè)可調(diào)理抽汽口：高壓抽汽口的抽汽壓力為8×105~13×105Pa，主要用來(lái)向工業(yè)用戶供應(yīng)高壓蒸汽；低壓抽汽口的抽汽壓力為1.2×105~2.5×105Pa，抽出的蒸汽，大部分送進(jìn)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)理曲線所規(guī)定的供水溫度時(shí)，那么送入頂峰加熱器進(jìn)一步加熱。頂峰加熱器所需的蒸汽是由鍋爐經(jīng)減壓加濕安裝直接供應(yīng)的。頂峰加熱器產(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(jī)的優(yōu)點(diǎn)是抽汽量的多少不影響額定發(fā)電功率，亦即熱、電負(fù)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(jī)；而且，由于抽汽式汽輪機(jī)增設(shè)了調(diào)理抽汽量的節(jié)流機(jī)構(gòu)，降低了其相對(duì)內(nèi)效率。7.2.1熱電廠背壓抽汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)高壓抽汽普通供應(yīng)工業(yè)熱用戶，而汽輪機(jī)排汽普通都用于加熱熱水管網(wǎng)。和背壓式汽輪機(jī)組相比，供熱上具有一定的靈敏性，但依然沒(méi)有抑制熱、電負(fù)荷相互制約的缺陷，本質(zhì)上仍屬于背壓式汽輪機(jī)組的范疇。7.2.1熱電廠凝汽式汽輪機(jī)組的改造提高凝汽式汽輪機(jī)排汽壓力，使其在供暖期間降低真空運(yùn)轉(zhuǎn)〔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(jī)組的發(fā)電功率和年總發(fā)電量，但由于實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)，提高了電廠的熱能利用率。為滿足供熱需求，凝汽式汽輪機(jī)在低真空下運(yùn)轉(zhuǎn)，排汽壓力從原來(lái)的4～６kPa提高到50kPa左右，使熱水在冷凝器中加熱到70～80℃。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(dāng)需求更高的供水溫度，可利用電廠蒸汽增設(shè)頂峰加熱器。前往本節(jié)在蒸汽鍋爐房?jī)?nèi)同時(shí)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)通常運(yùn)用于系統(tǒng)供暖熱負(fù)荷較大，而且供暖時(shí)間又較長(zhǎng)的情況；室外管網(wǎng)普通由蒸汽供熱系統(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(jí)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)置蒸汽放射安裝的的系統(tǒng)一部分高壓蒸汽從分汽缸出來(lái)后直接進(jìn)入蒸汽放射器，利用蒸汽放射器抽引熱水管網(wǎng)回水并對(duì)其進(jìn)展加熱。放射器進(jìn)汽管處設(shè)有止回閥，防止停頓送汽時(shí)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(tái)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)放射器后冷卻相變后給系統(tǒng)添加的水量，經(jīng)過(guò)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)置蒸汽放射安裝的的系統(tǒng)假設(shè)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)理器定壓。圖中設(shè)有兩個(gè)壓力調(diào)理器，分別控制蒸汽冷卻相變后給系統(tǒng)添加的水量和補(bǔ)給水量。利用壓力調(diào)理器定壓的方式7.2.1區(qū)域鍋爐房蒸汽鍋爐房設(shè)置蒸汽放射安裝的的系統(tǒng)蒸汽放射器構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低；既能加熱系統(tǒng)回水，又能為系統(tǒng)水循環(huán)提供動(dòng)力由于蒸汽和熱水直接接觸換熱，不能回收純凝水，添加了鍋爐水處置設(shè)備的投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用；尤其對(duì)高壓鍋爐，水質(zhì)要求非常嚴(yán)厲，影響更大系統(tǒng)特點(diǎn)：進(jìn)汽壓力是保證蒸汽放射器正常任務(wù)的一個(gè)重要參數(shù)，如蒸汽壓力調(diào)理不當(dāng)，超出了放射器正常任務(wù)所要求的范圍，就會(huì)出現(xiàn)噪聲、振動(dòng)等景象，甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)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)路回水經(jīng)過(guò)網(wǎng)路循環(huán)水泵5進(jìn)入淋水式加熱器3的上部。經(jīng)過(guò)設(shè)置在加熱器上部的假設(shè)干個(gè)淋水盤(pán)12的細(xì)孔，使水呈分散形狀流下。蒸汽鍋爐1送出的蒸汽，經(jīng)過(guò)減壓閥2后從加熱器的淋水盤(pán)的下部送入加熱器內(nèi)。與淋水盤(pán)下流的細(xì)水流直接接觸而將水加熱到接近水的沸騰溫度。網(wǎng)路供水由加熱器下部蓄水箱11的底部引出，經(jīng)過(guò)混水器4，與從網(wǎng)路循環(huán)水泵抽引過(guò)來(lái)的一小部分回水混合后，再向外網(wǎng)保送。當(dāng)下部蓄水箱中水位超出時(shí)，經(jīng)過(guò)水位信號(hào)器控制使電磁閥開(kāi)啟，將多余水量排到鍋爐給水箱9去；當(dāng)蓄水箱的水位降到最低水位時(shí)，經(jīng)過(guò)水位信號(hào)器控制啟動(dòng)補(bǔ)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(diǎn)：熱利用效率比外表式換熱器高，但對(duì)鍋爐的水處置不利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)備前往本節(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)路的銜接前往首頁(yè)7.3.3通風(fēng)系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接7.3.4熱水供應(yīng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接7.3.5閉式雙級(jí)串聯(lián)和混聯(lián)銜接的系統(tǒng)7.3.1概述熱水供熱系統(tǒng)方式閉式系統(tǒng)開(kāi)式系統(tǒng)開(kāi)式系統(tǒng)在我國(guó)并沒(méi)有得到運(yùn)用熱媒參數(shù)以熱電廠為熱源的熱水供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)供水溫度：110～150oC；設(shè)計(jì)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20％～40％熱能利用率高設(shè)計(jì)供水溫度：95oC；設(shè)計(jì)回水溫度：70oC供熱半徑大前往本節(jié)7.3.2供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接無(wú)混合安裝的直接銜接簡(jiǎn)單的直接銜接：網(wǎng)路的設(shè)計(jì)供水溫度必需符合供暖系統(tǒng)熱用戶的需求用戶引入口處熱網(wǎng)供回水管的資用壓差必需大于或等于供暖系統(tǒng)熱用戶的壓力損失7.3.2供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接安裝自立式壓差控制閥的直接銜接安裝壓差控制閥的直接銜接：適用于變流量的供暖系統(tǒng)熱用戶根據(jù)實(shí)踐需求設(shè)定控制壓差7.3.2供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接安裝自立式流量控制閥的直接銜接安裝定流量閥的直接銜接：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)路的銜接安裝水放射器的直接銜接放射式泵依托任務(wù)流體產(chǎn)生的高速射流引射流體，然后再經(jīng)過(guò)動(dòng)量交換而使被引射流體的能量添加。水放射器7.2.2供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接安裝水放射器的直接銜接安裝水放射器的直接銜接：構(gòu)造簡(jiǎn)單，任務(wù)可靠供回水管之間需求足夠的資用壓差，才干保證水放射器正常任務(wù)通常只用于單棟建筑的供暖系統(tǒng)，需求分散管理系統(tǒng)7.2.2供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接安裝混合水泵的直接銜接安裝混合水泵的直接銜接：經(jīng)過(guò)調(diào)理水泵的閥門(mén)開(kāi)度或熱網(wǎng)供回水管進(jìn)出口處的閥門(mén)開(kāi)度，可以較大范圍調(diào)理進(jìn)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(yīng)裝設(shè)止回閥7.2.2供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接間接銜接需求在建筑物用戶入口處或熱力站內(nèi)設(shè)置外表式水-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(yùn)轉(zhuǎn)管理熱源補(bǔ)水率降低，經(jīng)濟(jì)性提高前往本節(jié)7.2.3通風(fēng)系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接通風(fēng)系統(tǒng)中的空氣加熱器承壓才干較高，且對(duì)熱媒參數(shù)無(wú)嚴(yán)厲限制，采用簡(jiǎn)單直接銜接方式前往本節(jié)7.2.4熱水供應(yīng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的銜接無(wú)儲(chǔ)水箱的銜接方式：常用于普通住宅或公共建筑中前往本節(jié)裝設(shè)下部?jī)?chǔ)水箱的銜接方式：系統(tǒng)較為復(fù)雜，普通用于對(duì)熱水供應(yīng)要求較高的旅館或住宅中裝設(shè)容積式換熱器的銜接方式：常用于工業(yè)企業(yè)或公共建筑的小型熱水供應(yīng)系統(tǒng)裝設(shè)上部?jī)?chǔ)水箱的銜接方式：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(jí)串聯(lián)和混聯(lián)銜接的系統(tǒng)閉式雙級(jí)串聯(lián)絡(luò)統(tǒng)7.2.5閉式雙級(jí)串聯(lián)和混聯(lián)銜接的系統(tǒng)閉式混合銜接系統(tǒng)前往本節(jié)7.3蒸汽供熱系統(tǒng)7.3.2各類熱用戶與蒸汽管網(wǎng)的銜接方式前往首頁(yè)7.3.2凝結(jié)水回收方式7.3.1概述7.3.1概述前往本節(jié)初始供汽壓力視用戶要求并隨熱源配備而定：0.785~1.27MPa蒸汽管道根數(shù)有特殊要求的用戶設(shè)置單獨(dú)的供汽管道供汽壓力特別高或用汽量動(dòng)搖特別大的用戶與季節(jié)性負(fù)荷相比很少時(shí)，全年性負(fù)荷單獨(dú)設(shè)置供汽管道不允許中斷供汽的用戶，設(shè)置復(fù)線，各承當(dāng)50％的負(fù)荷凝結(jié)水的回收凝結(jié)水含有高熱量，含鹽量低，應(yīng)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)的銜接前往本節(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(kāi)式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)按能否與大氣相通按驅(qū)動(dòng)動(dòng)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(dòng)形狀凝結(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)前往熱源的整個(gè)系統(tǒng)加壓回水系統(tǒng)兩相流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)開(kāi)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，普通做成圓筒形的耐壓容器，設(shè)計(jì)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)理閥9以及閥后壓力調(diào)理閥11還應(yīng)裝設(shè)平安水封等防止超壓溢流的平安設(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)平安水封余壓回水系統(tǒng)的特點(diǎn)用戶熱力入口處設(shè)備簡(jiǎn)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(hù)任務(wù)量大運(yùn)用廣泛適用于作用半徑為500～1000m、各用熱設(shè)備用汽壓力比較一致且用熱設(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?jí)毫?lt;70KPa〕運(yùn)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(kāi)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(zhǎng)間隔大流量保送凝結(jié)水，運(yùn)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)采用放射壓送器的加壓回水系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)水-水放射泵，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)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緊縮空氣作為動(dòng)力，可以防止采用水泵時(shí)吸入口的凝結(jié)水汽化問(wèn)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)水回水泵的任務(wù)過(guò)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(wú)節(jié)流部件的疏水器機(jī)組運(yùn)用時(shí)可以做成閉式〔利用二次蒸汽〕或開(kāi)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)水回水泵的構(gòu)造前往本節(jié)7.5集中供熱系統(tǒng)的熱力站7.5.2熱力站的不同方式前往首頁(yè)7.5.3熱力站的供熱調(diào)理7.5.1概述7.5.1概述熱力站供熱管網(wǎng)與熱用戶之間的銜接點(diǎn)熱力站的功能前往本節(jié)檢測(cè)計(jì)量轉(zhuǎn)換調(diào)理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)效力對(duì)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熱力站的不同方式用戶熱力站無(wú)熱計(jì)量要求的用戶熱力站分戶熱計(jì)量的用戶熱力站用戶熱力站〔用戶引入口〕普通設(shè)置在熱用戶所在建筑物的地溝入口或地下室內(nèi)，經(jīng)過(guò)它向該用戶分配熱量。7.5.2熱力站的不同方式集中熱力站7.5.2熱力站的不同方式集中熱力站普通設(shè)置在單獨(dú)的建筑物內(nèi)，也可設(shè)置在某一棟建筑物內(nèi)，向一個(gè)街區(qū)或多棟建筑分配熱量。7.5.2熱力站的不同方式蒸汽熱力站前往本節(jié)7.5.3熱力站的供熱調(diào)理集中熱力站的調(diào)理二次網(wǎng)循環(huán)水泵不采用變頻調(diào)速的調(diào)理方案間接銜接系統(tǒng)的調(diào)理方案直接銜接系統(tǒng)的調(diào)理方案7.5.3熱力站的供熱調(diào)理集中熱力站的調(diào)理二次網(wǎng)循環(huán)水泵不采用變頻調(diào)速的調(diào)理方案控制最不利環(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)理集中熱力站的調(diào)理二次網(wǎng)循環(huán)水泵采用變頻調(diào)速的調(diào)理方案控制熱力站二次網(wǎng)進(jìn)出口壓差為定值7.5.3熱力站的供熱調(diào)理集中熱力站的調(diào)理二次網(wǎng)循環(huán)水泵采用變頻調(diào)速的調(diào)理方案7.5.3熱力站的供熱調(diào)理用戶熱力站的調(diào)理設(shè)置壓差控制閥的直接銜接系統(tǒng)的部分調(diào)理7.5.3熱力站的供熱調(diào)理用戶熱力站的調(diào)理不設(shè)壓差控制閥的直接銜接系統(tǒng)的部分調(diào)理7.4.3