城市供熱工程第1章

城市供熱工程

（供熱管網(wǎng)及換熱站）主講：劉學(xué)來教授碩士生導(dǎo)師聯(lián)系方式：電－mail:liuxuelai@,.cn1第1章緒論

1.1城市供熱工程的發(fā)展1.1.1我國城市供熱行業(yè)的發(fā)展

1953至1965年，新增單機(jī)6MW以上的熱電機(jī)組2.4GW，占同期新增火電機(jī)組容量的27％。截止到1965年底，全國供熱機(jī)組容量占火電機(jī)組總?cè)萘康谋戎剡_(dá)20％。

在城市供熱中，熱電廠供熱占總集中供熱的62.9％，區(qū)域鍋爐房供熱方式占35.1％，其他供熱方式共占1.35％。全國集中供熱面積中，公共建筑占33.1％，民用建筑占59.8%，其他占7.1％。截止到2005年我國集中供熱面積有25.2億m2，集中供熱普及率為25％。21.1城市供熱工程的發(fā)展1.1.2國外城市供熱發(fā)展

國外的城市集中供熱的發(fā)展大都經(jīng)歷了四個階段：單純的管理階段、基礎(chǔ)建設(shè)階段、綜合發(fā)展階段和自動化控制階段。

集中供熱是丹麥、挪威、俄羅斯、波蘭、德國等國家城市的主要供熱形式。自20世紀(jì)70年代，世界能源危機(jī)后，因地制宜，發(fā)展多種能源的集中供熱，減少廢渣對周圍環(huán)境的影響，實現(xiàn)了系統(tǒng)自動檢測和控制。

3發(fā)達(dá)國家的熱價管理熱價管理及定價政策的制定是建立在其供熱體制、供熱技術(shù)、市場發(fā)育程度、法制化程度的基礎(chǔ)上。其定價形式基本上有兩種：固定熱價管理模式和成本熱價管理模式。41.2城市供熱工程的組成、分類、形式1.2.1城市供熱工程

城市供熱管道是由供熱企業(yè)經(jīng)營，對多個用戶進(jìn)行供熱的，自熱源至城市供熱站（或熱用戶）輸送熱水或水蒸汽的管道系統(tǒng)。

城市供熱管道主要由管道、管路附件和安全計量儀表等組成。

管路附件是指安裝在管路上用來調(diào)節(jié)、控制、保證管道運(yùn)行等功能的附屬部件，如：51.2城市供熱工程的組成、分類、形式1.2.2城市供熱工程的分類城市供熱管道按輸送的介質(zhì)不同，城市供熱管道可分為熱水管道、蒸汽管道和凝結(jié)水管道。城市供熱管道系統(tǒng)按其管道根數(shù)不同，分為單管、雙管、三管和四管系統(tǒng)。城市供熱管道系統(tǒng)按系統(tǒng)中的熱介質(zhì)的密封程度不同，分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。6水系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)跑、冒、漏差，熱能利用率高，可節(jié)約燃料（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）20％～40％；（2）能夠遠(yuǎn)距離輸送，作用半徑大；（3）在熱電廠供熱負(fù)荷大，可充分利用低壓抽汽，提高熱電廠的經(jīng)濟(jì)效果；（4）蓄熱能力大。因為熱水系統(tǒng)中水的流量大，其比熱容較蒸汽大，所以當(dāng)熱水系統(tǒng)中水力工況和城市供熱工況發(fā)生短期失調(diào)的情況時，不致于影響整個熱水系統(tǒng)的供熱工況；

（5）熱水系統(tǒng)可以進(jìn)行全系統(tǒng)的質(zhì)調(diào)節(jié)。7蒸汽系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）蒸汽作為熱介質(zhì)適用面廣，能滿足各種用戶的用熱要求；（2）單位數(shù)量蒸汽的焓值高，蒸汽的放熱量大，可節(jié)約用戶室內(nèi)散熱器的面積，相應(yīng)節(jié)省工程初投資；（3）與熱水系統(tǒng)比較，可節(jié)約輸送熱介質(zhì)的電能消耗；（4）蒸汽密度小，在高層建筑物中或地形起伏不平的區(qū)域蒸汽系統(tǒng)中，不會產(chǎn)生像水系統(tǒng)那樣大的靜壓力。因此用戶入口連接方式比較簡單。81.2城市供熱工程的組成、分類、形式1.2.3城市供熱工程的形式：熱水區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)

圖1-1區(qū)域熱水鍋爐房熱力管道系統(tǒng)1-熱水鍋爐；2-循環(huán)水泵；3-補(bǔ)水箱；4-軟水器；5-補(bǔ)水泵；6-除污器；7-閥門；8-熱水供水管道；9-熱水回水管道；10-供暖散熱器；11-生活熱水換熱器；12-熱水用水裝置91.2.3城市供熱工程的形式：蒸汽區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)13-凝結(jié)水箱；14-鍋爐給水泵；15-蒸汽管道；16-凝結(jié)水管道；17-生產(chǎn)熱用戶；18-汽水換熱器101.2.3城市供熱工程的形式：蒸汽熱電廠區(qū)域供熱系統(tǒng)

19-汽輪機(jī)組；20-冷凝器111.3城市供熱介質(zhì)1.3.1熱水系統(tǒng)供水溫度及回水溫度的選擇（1）低溫水在壓力為0.101325MPa（一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下，汽化溫度為100℃，故低溫水系統(tǒng)的供水溫度應(yīng)等于或小于95℃為宜，回水溫度一般為70℃。對于某些炸藥工廠，宜采用供水溫度為70℃，回水溫度為50℃的熱水采暖系統(tǒng)。（2）高溫?zé)崴到y(tǒng)的供水溫度，可采用110℃、130℃、150℃，相應(yīng)的回水溫度為70～90℃。當(dāng)生產(chǎn)特殊需要高溫?zé)崴畷r，供水溫度可高于150℃。121.3.1熱水系統(tǒng)熱水制備方式（1）利用鍋爐制備熱水。（2）利用熱交換器（換熱器）制備熱水（3）利用蒸汽噴射器制備熱水131.3.2蒸汽系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)的種類蒸汽系統(tǒng)是熱源、室外蒸汽管網(wǎng)、室內(nèi)蒸汽管網(wǎng)及散熱器或用汽設(shè)備四部分組成。廠區(qū)蒸汽管網(wǎng)有單管制、雙管制及多管制等系統(tǒng)。

蒸汽系統(tǒng)的選擇（1）凡是用戶用汽參數(shù)相同的中小型工廠，均可采用單管蒸汽系統(tǒng)。（2）凡是用戶用汽參數(shù)相差較大，可采用雙管蒸汽系統(tǒng)。141.3.2蒸汽系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)的選擇（3）采暖期短、采暖通風(fēng)用汽量占全廠總用汽量50％以下時，為節(jié)約初投資費(fèi)用，可采用單管蒸汽系統(tǒng)。采暖期長．采暖通風(fēng)用汽量超過全廠用汽量50％時，則可選用雙管蒸汽系統(tǒng)，其中一根蒸汽管供采暖通風(fēng)用汽，另一根蒸汽管專供生產(chǎn)用汽，全年運(yùn)行。（4）全廠絕大多數(shù)用戶以蒸汽為熱介質(zhì)，只有個別用戶采暖通風(fēng)以熱水為熱介質(zhì)，則全廠統(tǒng)一采用單管蒸汽系統(tǒng)，而在某一用戶建一換熱站利用蒸汽制備低溫?zé)崴?5℃以下）供一個或幾個用戶采暖。工業(yè)廢汽鍛錘廢汽利用系統(tǒng)1－蒸汽鍛錘；2－填料分離器；3－油分離器；4－汽－水加熱汽；5－疏水閥；6－凝結(jié)水箱；7－活性炭過濾器；8－凝結(jié)水泵；9－第二級加熱器；10－循環(huán)水泵；11－補(bǔ)水調(diào)節(jié)器；12－補(bǔ)水泵161.3.3凝結(jié)水凝結(jié)水回收原則（1）凡是符合鍋爐給水水質(zhì)要求的凝結(jié)水，都應(yīng)盡可能回收，力爭回水率達(dá)到80％以上。（2）凡是加熱油槽或有毒物質(zhì)的凝結(jié)水，當(dāng)有生活用汽時嚴(yán)禁回收；當(dāng)無生活用汽時，也不宜回收。此類凝結(jié)水，也不能未經(jīng)凈化處理就直接排入室外排水管網(wǎng)，以免造成環(huán)境污染。（3）高溫凝結(jié)水宜盡可能回收或利用其二次蒸汽，不宜回收的凝結(jié)水也應(yīng)回收其熱量。（4）對可能被污染的凝結(jié)水，應(yīng)裝設(shè)水質(zhì)監(jiān)測儀器和凈化裝置，確保返回鍋爐房補(bǔ)水箱的凝結(jié)水水質(zhì)達(dá)到鍋爐給水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。171.3.3凝結(jié)水凝結(jié)水系統(tǒng)的分類（1）按照凝結(jié)水管道系統(tǒng)是否與大氣相通，可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)兩種。開式系統(tǒng)：設(shè)排氣管，能源浪費(fèi)、腐蝕管道、投資少。閉式系統(tǒng)：不設(shè)排氣管，管道腐蝕輕，管道復(fù)雜，投資大（2）按凝結(jié)水流動的動力不同，分為自流式、余壓及加壓回水等三種凝結(jié)水系統(tǒng)。181.4教材內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法1.4.1城市供熱工程的主要內(nèi)容本課程主要內(nèi)容有三大部分：供熱負(fù)荷統(tǒng)計及計算；城市供熱管網(wǎng)；換熱站。供熱負(fù)荷統(tǒng)計及計算介紹城市供熱工程熱負(fù)荷的組成，熱負(fù)荷的統(tǒng)計方法，熱負(fù)荷日、年統(tǒng)計分析曲線，熱負(fù)荷分析計算方法。城市供熱管網(wǎng)介紹城市供熱管網(wǎng)的布置原則，敷設(shè)型式，水力計算，供熱調(diào)節(jié)，管材，管路附件，管道防腐及保溫，水壓圖的繪制及作用等。換熱站介紹城市供熱工程中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)換熱站的規(guī)模確定，換熱站的選址，換熱站設(shè)備選擇，換熱站流程，換熱站內(nèi)控制技術(shù)，換熱站設(shè)計等方面的內(nèi)容。191.4教材內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法要有明確的學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)方法（1）結(jié)合課程特點(diǎn)，抓住一線一點(diǎn)（2）結(jié)合本專業(yè)、本地區(qū)的特點(diǎn)（3）理論結(jié)合實際20思考題1、城市供熱工程主要研