集中供熱系統(tǒng)

1、供暖工程、集中供熱系統(tǒng)、集中供熱系統(tǒng)、頭記錄、課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定、課題2集中供熱系統(tǒng)、課題3蒸汽供熱系統(tǒng)、課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定、集中供熱是以中央熱源發(fā)生的熱水或蒸汽為熱介質(zhì)，在一個(gè)城市或大地區(qū)生產(chǎn)、加熱和生活供暖的方式。集中供暖的優(yōu)點(diǎn)是加熱負(fù)荷大，熱源規(guī)模大，熱效率高，燃料和勞動(dòng)力節(jié)約，安裝面積小。中央加熱系統(tǒng)可以分類為：(1)根據(jù)熱媒，可分為熱水加熱系統(tǒng)和蒸汽加熱系統(tǒng)。(2)根據(jù)取暖器，可分為單控制、雙控制和多控制加熱系統(tǒng)。(3)根據(jù)熱源，主要有火電廠供暖系統(tǒng)。區(qū)域鍋爐房供暖系統(tǒng)；采用工業(yè)余熱的供暖系統(tǒng)；以核能、太陽能、地?zé)崮茉吹葹闊嵩吹募訜嵯到y(tǒng)。8.1.1中央供暖系統(tǒng)的定

2、義可以根據(jù)熱源的形式分類如下：(1)區(qū)域鍋爐房供暖系統(tǒng)1)區(qū)域熱水鍋爐房供暖系統(tǒng)，其配置如圖8-1所示。8.1.2集中供熱系統(tǒng)形式，圖8-1區(qū)域熱水鍋爐房供暖系統(tǒng)示意圖，1-熱水鍋爐；2-循環(huán)水泵；3-去污機(jī)；4-壓力調(diào)節(jié)閥；5-給水泵；6-補(bǔ)充水處理裝置；7-加熱散熱器；8-家用熱水加熱器；9-水龍頭，主題1中央供暖系統(tǒng)方案確定，2)區(qū)域蒸汽鍋爐房供暖系統(tǒng)，如圖8-2所示。圖8-2區(qū)域蒸汽鍋爐房集中供熱系統(tǒng)示意圖，(a)室內(nèi)供暖系統(tǒng)；(b)通風(fēng)系統(tǒng)；(c)熱水供應(yīng)系統(tǒng)；(d)生產(chǎn)過程的熱力系統(tǒng)1-蒸汽鍋爐；2-蒸汽主管道；3-宿營(yíng)期；4-凝結(jié)水干燥管；5-冷凝液罐；6-鍋爐給水泵，主題1集中

3、供熱系統(tǒng)方案的確定，(2)火電廠供熱系統(tǒng)火電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電力和熱能的發(fā)電站，火電廠的高溫高壓蒸汽首先從汽輪機(jī)膨脹工作到汽輪機(jī)基準(zhǔn)軸的機(jī)械能，然后從發(fā)電機(jī)切換到電能。汽輪機(jī)的蒸汽延遲材料供應(yīng)熱用戶，然后用戶釋放汽化潛熱，冷凝液從凝結(jié)水泵返回鍋爐。蒸汽直接流入凝汽器，防止了熱損失，提高了熱利用率。根據(jù)火電廠加熱渦輪，可分為背壓渦輪和萃取汽輪機(jī)等。主題1集中供熱系統(tǒng)方案確定，(3)其他熱源供暖系統(tǒng)除了上述火電廠和區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)外，還可以使用工業(yè)余熱、核能、地?zé)岬饶茉葱问阶鳛橄到y(tǒng)的熱源，減少供熱系統(tǒng)中的初級(jí)能源消耗。1)工業(yè)余熱產(chǎn)業(yè)余熱是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品和排放物所含熱量或設(shè)備的散熱。(2)

4、核能加熱系統(tǒng)核能是指核裂變產(chǎn)生的能源，以此能源為熱源的城市集中供暖稱為核能加熱。3)熱水供暖地?zé)醿?chǔ)量豐富，比火力或核能發(fā)電安全，污染少，地?zé)岚l(fā)電站的年利用率高，節(jié)約化石燃料的優(yōu)點(diǎn)。主題1中央供暖系統(tǒng)方案的確定，中央供暖系統(tǒng)熱媒主要由火電廠、熱網(wǎng)、熱用戶的條件、特性和要求決定。(1)加熱介質(zhì)比較：熱水的主要優(yōu)點(diǎn)：1)熱水介質(zhì)熱能效率。2)調(diào)節(jié)方便，可根據(jù)室外空氣溫度調(diào)節(jié)熱水溫度，達(dá)到節(jié)能、保證室內(nèi)加熱溫度、滿足衛(wèi)生要求的目的；3)熱水加熱系統(tǒng)熱容高，熱穩(wěn)定性好；搬運(yùn)距離長(zhǎng)。一般為5lOkm或1520km可以到達(dá)。5)熱損失小。8.1.3集中供熱系統(tǒng)熱介質(zhì)類型和參數(shù)的確定，主題1集中供熱系統(tǒng)方案的

5、確定，蒸汽的主要優(yōu)點(diǎn)：1)可以滿足各種熱用戶的需要，適用范圍廣；(2)蒸汽介質(zhì)的輸送是靠自身壓力實(shí)現(xiàn)的，沒有循環(huán)泵，不消耗電力。凝結(jié)水輸送所消耗的電力比供熱管網(wǎng)循環(huán)水輸送所消耗的電力少得多。3)蒸汽密度小，使用及運(yùn)輸過程中不考慮靜壓。(4)使用蒸汽介質(zhì)，熱用戶的散熱器或換熱器中溫度或傳熱系數(shù)均高于水，可以減少熱設(shè)備的面積，減少設(shè)備投資費(fèi)用。主題1確定集中供熱系統(tǒng)程序，(2)選擇火電廠供熱系統(tǒng)的加熱介質(zhì)，應(yīng)考慮使用加熱、通風(fēng)、熱水供應(yīng)等低熱能的熱用戶，將熱水作為熱媒。對(duì)于生產(chǎn)過程的熱用戶，通常使用蒸汽作為熱媒。民間建筑的情況是，對(duì)于加熱、通風(fēng)、空調(diào)和生活熱水供暖的城市熱望，應(yīng)使用熱水作為加熱介質(zhì)

6、。有生產(chǎn)工藝和加熱、通風(fēng)等加熱負(fù)荷的城市熱網(wǎng)加熱介質(zhì)應(yīng)1)生產(chǎn)工藝是主要熱負(fù)荷，加熱熱量少，加熱時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)候，蒸汽作為加熱介質(zhì)。2)用水作為加熱介質(zhì)，可以滿足生產(chǎn)過程的需要，包括從用戶的地點(diǎn)轉(zhuǎn)換為蒸汽，技術(shù)合理的情況下，應(yīng)使用熱水作為加熱介質(zhì)。3)加熱、通風(fēng)等熱負(fù)荷主要，生產(chǎn)工藝也要使用蒸汽加熱，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較判斷合理時(shí)，可以使用熱水和蒸汽兩種加熱介質(zhì)。主題1確定集中供熱系統(tǒng)程序，(3)選擇熱媒參數(shù)，結(jié)合熱水熱網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)供應(yīng)、返回水溫度、特定工程條件，進(jìn)行熱源、管網(wǎng)、用戶內(nèi)部系統(tǒng)等因素，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較。如果沒有確定最佳供應(yīng)、再水溫度的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較條件，則可以設(shè)計(jì)熱水供應(yīng)、再水溫度為1)火

7、電廠為熱源時(shí)，合理供水溫度為110150，再水溫度為7080以下。2)以當(dāng)?shù)責(zé)崴仩t房為熱源，供暖規(guī)模較大的情況下，一般使用供應(yīng)、回水溫度為9570或8060的水溫。加熱規(guī)模大的情況下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以使用熱水作為加熱介質(zhì)，例如11070、13070、15080。主題1中央供暖系統(tǒng)方案確定，熱網(wǎng)絡(luò)循環(huán)水是否直接從熱水供暖系統(tǒng)中去除，用于制造或熱水供應(yīng)系統(tǒng)，可分為廢熱水供暖系統(tǒng)和熱水供暖系統(tǒng)。在閉合熱水加熱系統(tǒng)中，作為熱媒的熱望循環(huán)水將沿?zé)峋W(wǎng)絡(luò)供水管道傳遞給各個(gè)熱用戶，當(dāng)熱用戶系統(tǒng)的熱設(shè)備內(nèi)釋放出熱量時(shí)，將沿?zé)峋W(wǎng)絡(luò)回流管道返回?zé)嵩?。肺熱望僅提供用戶所需的熱量，水不會(huì)被加熱介質(zhì)去除，可以認(rèn)為

8、系統(tǒng)的流動(dòng)是恒定的，但實(shí)際上，熱媒通過閥門、泵軸承、補(bǔ)償器(套筒或膨脹節(jié))和其他堵塞的地方時(shí)，總是會(huì)將少量循環(huán)水泄漏到外部，從而減少系統(tǒng)循環(huán)水流量。正常情況下，系統(tǒng)泄漏量一般不超過系統(tǒng)總?cè)萘康?%，泄漏的水用補(bǔ)充裝置補(bǔ)充。封閉式雙管(由一個(gè)供水管道和一個(gè)回流管道組成)熱水加熱系統(tǒng)是目前我國(guó)應(yīng)用最廣泛的供暖系統(tǒng)之一。圖8-3顯示了雙管閉式熱水加熱系統(tǒng)的示意圖。，主題2熱水加熱系統(tǒng)，圖8-3雙管閉合熱水加熱系統(tǒng)圖a)非混合裝置直接連接；b)設(shè)置水注入器的直接連接；c)設(shè)置混合泵的直接連接。d)加熱熱用戶與熱網(wǎng)絡(luò)的間接連接；e)通風(fēng)熱用戶和熱網(wǎng)絡(luò)連接；f)沒有儲(chǔ)油罐連接；g)安裝上部?jī)?chǔ)油罐連接；h)

9、裝置容積熱交換器連接；I)底部?jī)?chǔ)油罐連接方法配備L-熱源的加熱裝置；2-網(wǎng)絡(luò)循環(huán)泵；3-給水泵；4-供水水壓調(diào)節(jié)器；5-散熱器；6-注水器；7-混合泵；8-表面水-水換熱器；9-加熱熱用戶系統(tǒng)循環(huán)泵；10-膨脹罐；11-空氣加熱器；12-溫度調(diào)節(jié)器；13-水-水換熱器；14-儲(chǔ)油罐；15-容積式換熱器；16-下儲(chǔ)油罐；17-熱水供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)泵；18-熱水供應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)線、主題2熱水加熱系統(tǒng)、(1)直接連接直接連接是自定義系統(tǒng)直接連接到熱水網(wǎng)絡(luò)。1)無攪拌機(jī)的直接連接(圖8-3a) 2)注水器直接連接(圖8-3b) 3)混合泵直接連接(圖8-3c)，主題2熱水加熱系統(tǒng)，(2)間接連接間接連接在加

10、熱系統(tǒng)熱用戶入口用戶與管網(wǎng)水力條件不直接接觸的連接方式稱為間接連接，如圖8-3d所示。間接連接系統(tǒng)進(jìn)入表面型水-水換熱器內(nèi)，加熱系統(tǒng)熱用戶的循環(huán)水也進(jìn)入表面-水換熱器，兩者通過熱交換器表面進(jìn)行熱交換，冷卻的熱網(wǎng)絡(luò)回流水返回到熱網(wǎng)絡(luò)回流管道，加熱加熱加熱系統(tǒng)熱用戶的循環(huán)水通過熱用戶系統(tǒng)的循環(huán)水泵循環(huán)流動(dòng)。主題2熱水加熱系統(tǒng)，(3)通風(fēng)系統(tǒng)熱用戶和熱網(wǎng)絡(luò)的連接通風(fēng)系統(tǒng)中加熱空氣的設(shè)備的壓力能力高，對(duì)熱介質(zhì)參數(shù)沒有嚴(yán)格限制，因此用戶通風(fēng)系統(tǒng)和熱水加熱管道網(wǎng)絡(luò)的連接通常使用簡(jiǎn)單的直接連接，如圖8-3e所示。(4)熱水供應(yīng)熱用戶和熱望的連接1)沒有儲(chǔ)液罐的連接方式(圖8-3f) 2)裝有上部?jī)?chǔ)液罐的連接

11、方式(圖8-3g) 3)裝有容積交換機(jī)的連接方式(圖8-3h) 4)裝有下部?jī)?chǔ)液罐的連接方式凝結(jié)水可以回收或不回收到單個(gè)管(相同的蒸汽壓力參數(shù))、雙管(兩個(gè)蒸汽壓力參數(shù))或多個(gè)管(不同的蒸汽壓力參數(shù))的蒸汽管道。如果用戶之間所需蒸汽參數(shù)的差異很小，或者季節(jié)性負(fù)荷占總負(fù)荷的比例不大，則通常使用最經(jīng)濟(jì)、最可靠、最常用的蒸汽管道。如果用戶之間所需的蒸汽參數(shù)差異很大，或者季節(jié)負(fù)荷很大，則可以使用雙管或多管。主題3蒸汽加熱系統(tǒng)，圖8-4是蒸汽加熱系統(tǒng)圖。鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽流入蒸汽管網(wǎng)，熱用戶加熱后產(chǎn)生冷凝液，通過冷凝液管道返回?zé)嵩瓷系目偫淠汗蓿ㄟ^鍋爐給水泵進(jìn)入鍋爐，再加熱，成為蒸汽。圖8-4a是生產(chǎn)

12、工藝熱用戶和蒸汽網(wǎng)絡(luò)連接方法的示意圖。圖8-4b圖解了蒸汽加熱用戶系統(tǒng)和蒸汽網(wǎng)絡(luò)的連接方法。圖8-4c是熱水加熱用戶系統(tǒng)和蒸汽加熱系統(tǒng)使用蒸汽-水換熱器的連接圖。圖8-4d是使用蒸汽噴射裝置的直接連接。圖8-4e是通風(fēng)系統(tǒng)和蒸汽網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的直接連接。熱水供應(yīng)系統(tǒng)和蒸汽網(wǎng)絡(luò)連接(請(qǐng)參閱圖8-4f、圖8-4g和圖8-4h)。，8.3.1熱用戶和蒸汽網(wǎng)絡(luò)連接方法，主題3蒸汽加熱系統(tǒng)，主題3蒸汽加熱系統(tǒng)，圖8-4蒸汽加熱系統(tǒng)圖a)生產(chǎn)過程熱用戶和蒸汽管道網(wǎng)絡(luò)連接圖；b)蒸汽加熱用戶系統(tǒng)和蒸汽管網(wǎng)直接連接圖；c)采用蒸汽-水換熱器連接圖；d)使用蒸汽噴射器的連接圖；e)通風(fēng)系統(tǒng)和蒸汽網(wǎng)絡(luò)連接圖；f)蒸汽直

13、接加熱熱水供應(yīng)圖；g)采用體積加熱器的熱水供應(yīng)方案；h)熱水供應(yīng)模式L-蒸汽鍋爐，無儲(chǔ)油罐；2-鍋爐給水泵；3-冷凝液罐；4-減壓閥；5-生產(chǎn)過程的熱設(shè)備；6陷阱；7-用戶冷凝液罐；8-用戶凝結(jié)水泵；9-散熱器；10-加熱系統(tǒng)用蒸汽-水換熱器；11-膨脹罐；12-循環(huán)水泵；13-蒸汽噴射器；14-溢出管道；15-空氣加熱裝置；16-頂部?jī)?chǔ)油罐；17-容積式換熱器；18-熱水供應(yīng)系統(tǒng)的蒸汽-水換熱器、主題3蒸汽加熱系統(tǒng)、蒸汽是由熱設(shè)備釋放熱冷凝后通過陷阱和冷凝管返回?zé)嵩吹墓艿老到y(tǒng)及其設(shè)備組成的整個(gè)系統(tǒng)稱為冷凝水回收系統(tǒng)。根據(jù)誘導(dǎo)凝結(jié)水流的動(dòng)力，可以分為重力逆流、負(fù)壓逆流、機(jī)械逆流等。凝結(jié)水依靠自

14、身重力，使用凝結(jié)水能量差或管道坡度流向鍋爐房。這稱為重力逆流系統(tǒng)。凝結(jié)水以剩余壓力返回鍋爐房，稱為剩余壓力回收系統(tǒng)。凝結(jié)水首先進(jìn)入用戶(或凝結(jié)水泵變電站)冷凝液池，然后通過泵壓力返回鍋爐房總冷凝液池，稱為加壓回流(或機(jī)器回流)系統(tǒng)。主題3蒸汽加熱系統(tǒng)、凝結(jié)水回收系統(tǒng)和大氣、開放式凝結(jié)水回收系統(tǒng)；凝結(jié)水回收系統(tǒng)與大氣沒有連接，是封閉的凝結(jié)水回收系統(tǒng)。凝結(jié)水回收系統(tǒng)可根據(jù)凝結(jié)水回收系統(tǒng)分為單相流和兩相流兩類，單相流可分為整體和非整體管道流兩類。整個(gè)管道流表示壓力流形式，其中水通過泵功率或位能差填充整個(gè)管道部分；非導(dǎo)體管道流表示水如何流過管道坡度，而不是填充整個(gè)管道橫斷面。主題3蒸汽加熱系統(tǒng)，(1)

15、非全管流冷凝液回收系統(tǒng)(低壓自流系統(tǒng))工廠內(nèi)各車間低壓蒸汽加熱冷凝液陷阱或陷阱，依靠重力，通過傾斜的冷凝液池冷凝液管道自行返回冷凝液池，如圖8-5所示。圖8-5低壓自流冷凝液回收系統(tǒng)，主題3蒸汽加熱系統(tǒng)，(2)兩相流的冷凝液回收系統(tǒng)(剩余壓力回收系統(tǒng))工廠內(nèi)每個(gè)汽點(diǎn)的高壓蒸汽冷凝液通過陷阱直接進(jìn)入室外冷凝液網(wǎng)絡(luò)，依靠陷阱的背壓將冷凝液送回開放式冷凝液池，并通過冷凝液泵將冷凝液送回管網(wǎng)，如圖8-6所示。圖8-6剩余壓力回收系統(tǒng)，專題3蒸汽加熱系統(tǒng)，(3)封閉剩余壓力冷凝液回收系統(tǒng)廠各氣點(diǎn)高壓蒸汽冷凝液，通過直接陷阱進(jìn)入外部冷凝液管道，冷凝液再封閉冷凝液池；從冷凝液罐中分離出大量的二次蒸汽和泄漏，通過熱交換器加熱鍋爐房的軟化水或水，用于熱水供應(yīng)或生產(chǎn)工藝用水，如圖8-7所示。圖8-7閉合殘余凝結(jié)水回收系統(tǒng)1車間熱設(shè)備；2-陷阱；3-殘余壓力凝結(jié)水管道；4-封閉冷凝罐；5-安全水封；6-凝結(jié)水泵；7-二次蒸汽管道；采用8-二次蒸汽換熱器；9-壓力調(diào)節(jié)器、主