熱力網(wǎng)基礎(chǔ)知識

什么是熱力網(wǎng)?熱力網(wǎng)由哪幾部分組成?答：熱力網(wǎng)是指供應(yīng)熱能的動力網(wǎng)。熱力網(wǎng)和電力網(wǎng)相似，是由生產(chǎn)熱能的熱源、輸送熱能的熱網(wǎng)和使用熱能的熱用戶組成。熱能的供應(yīng)方式有哪幾種?答：熱能的供應(yīng)有分散供熱、集中供熱兩種。(1)分散供熱。由于它的供熱規(guī)模限制，因此只能采用熱效率不高的小鍋爐(實際效率為50%~40%以下)。(2)集中供熱。采用區(qū)域性鍋爐房或熱電聯(lián)產(chǎn)，由于其規(guī)模大，因此采用了高效率的大鍋爐(效率為85%~90%以上)。集中供熱與分散的小鍋爐房供熱相比有什么優(yōu)點?答：集中供熱與分散的小鍋爐房供熱相比，優(yōu)點是可以保證供熱質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約燃料，更重要的是可以減輕環(huán)境污染，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。集中供熱有哪幾種形式?答：集中供熱有熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電分產(chǎn)兩種形式。什么是熱電聯(lián)產(chǎn)?什么是熱電分產(chǎn)?答：熱電聯(lián)產(chǎn)是集中供熱的最高形式，又稱熱化，它把熱電廠中的高位熱能用于發(fā)電，低位熱能用于供熱，實現(xiàn)了合理的能源利用。熱電分產(chǎn)是指用區(qū)域性鍋爐房供熱、凝汽式發(fā)電廠生產(chǎn)電能的系統(tǒng)。城市集中供熱的大型供暖系統(tǒng)具有哪些特點?答：城市集中供熱的大型供暖系統(tǒng)具有供熱半徑大、輸送距離遠、供熱量大、管徑大、系統(tǒng)存水量大、沿途閥門(主管線)少等特點。什么是供熱熱負荷?答：由熱電廠通過熱網(wǎng)向熱用戶供應(yīng)的不同用途的熱量稱為供熱熱負荷。根據(jù)熱用戶在一年內(nèi)用熱工況的不同，熱負荷可分為哪幾類?答：根據(jù)熱用戶在一年內(nèi)用熱工況的不同，熱負荷可分為如下兩類：(1)季節(jié)性熱負荷。主要指在每年采暖期用熱的熱用戶，其熱量與室外氣溫有關(guān)。(2)非季節(jié)性熱負荷。全年用熱的熱用戶，其用熱量與室外氣溫基本無關(guān)。按熱量用途的不同又可以把熱負荷分為哪幾種?答：按熱量用途的不同又可以把熱負荷分為以下3種：(1)工藝熱負荷。主要用于石油、化工、紡織、冶金等行業(yè)，如加熱、烘干、蒸煮、清洗、熔化或拖動各種機械設(shè)備(如汽錘、汽泵)等工藝過程。這種熱負荷由一定參數(shù)的蒸汽(參數(shù)一般為0.15~1.6MPa，也有高于1.6MPa的)供給，其大小和變化規(guī)律完全取決于工藝性質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備的形式及生產(chǎn)的工作制度，在一晝夜間可能變化較大，但在全年和每晝夜中的變化規(guī)律卻大致相同。采用直接供汽時工質(zhì)損失大(20%~100%)，間接供熱時工質(zhì)損失小(0.5%~2%)。(2)熱水負荷。主要用于生產(chǎn)洗滌、城市公用事業(yè)及民用。這種熱負荷由60~65℃的熱水供應(yīng)，其特點是非季節(jié)性，全年變化不大，但一晝夜變化較大，工質(zhì)全部損失。(3)采暖及通風(fēng)熱負荷。主要用于生產(chǎn)廠房、城市公用事業(yè)及民間的采暖及通風(fēng)。這種負荷是由溫度為70~130℃以上的熱水供應(yīng)或由壓力為0.07~0.02MPa的蒸汽供應(yīng)，其特點是季節(jié)性強，全年變化大，晝夜變化不大，采用水網(wǎng)供熱時工質(zhì)損失較小(0.5%~2%)。根據(jù)熱電聯(lián)產(chǎn)所用的能源及熱力原動機形式的不同，熱電聯(lián)產(chǎn)可分為哪幾種基本形式?答：根據(jù)熱電聯(lián)產(chǎn)所用的能源及熱力原動機形式的不同，熱電聯(lián)產(chǎn)可分為下列4種形式：(1)汽輪機熱電廠型。它燃用的是低質(zhì)化石燃料，并通過較成熟完善的原動機一汽輪機在生產(chǎn)電能的同時對外供熱。這種形式是目前國內(nèi)外發(fā)展熱化事業(yè)的基礎(chǔ)，是熱電聯(lián)產(chǎn)的最基本形式。(2)燃氣一蒸汽熱電廠型。這種熱電廠的特點是把燃氣循環(huán)部分排氣的高溫放熱量在供熱汽輪發(fā)電機組的蒸汽循環(huán)中再次利用，是燃氣輪機與汽輪機的優(yōu)缺點相互補償?shù)墓岚l(fā)電機組的熱電廠。(3)核能熱電廠型。燃用核燃料，利用核電型汽輪機發(fā)電和對外供熱的熱電廠。從長遠觀點來說，核能熱電廠將是熱能動力事業(yè)發(fā)展的一個重要方面。(4)熱泵熱電廠型。其工作原理是在蒸發(fā)器中低沸點物質(zhì)(如氟利昂等)吸收由低位熱源供給的熱量而汽化。生成的氟利昂蒸氣在壓縮機升壓、升溫后又在凝汽器中凝結(jié)，加熱供熱的熱網(wǎng)水，而凝結(jié)了的氟利昂則通過節(jié)流閥降壓后又重新送人蒸發(fā)器，如此循環(huán)成為一個城市集中供熱的熱源?？梢姡瑹岜脽犭姀S是一種很有發(fā)展前途的熱電聯(lián)產(chǎn)形式。根據(jù)供熱式汽輪機的形式及熱力系統(tǒng)，汽輪機熱電廠可分為哪幾種形式?答：根據(jù)供熱式汽輪機的形式及熱力系統(tǒng)，汽輪機熱電廠可分為下列4種形式，如圖所示。(1)背壓式機組熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。采用背壓式汽輪機發(fā)電做功后的蒸汽全部對外供熱，沒有凝汽設(shè)備，系統(tǒng)簡單。(2)抽汽式機組熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。采用可調(diào)整抽汽的供熱機組，將在汽輪機內(nèi)做了部分功的蒸汽抽出對外供熱，其余部分繼續(xù)做功，排汽進入凝汽設(shè)備。其特點是抽汽壓力可以調(diào)整，當(dāng)電負荷在一定范圍內(nèi)變化時，熱負荷可以維持不變。(3)背壓與凝汽式機組熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。為克服背壓式機組不能同時適應(yīng)電、熱負荷變化的缺點，與凝汽式機組聯(lián)合的一種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。(4)凝汽一采暖兩用式機組熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。將現(xiàn)代大型凝汽式汽輪機稍作改動(在中、低壓缸導(dǎo)汽管上加裝調(diào)整蝶閥作為抽汽調(diào)節(jié)機構(gòu))，在采暖期從抽汽蝶閥前抽汽對外供熱并相應(yīng)減少發(fā)電量；在非采暖期仍還原為凝汽式機組發(fā)電。這是大機組普遍采用的熱電聯(lián)產(chǎn)方式。何謂熱電冷三聯(lián)產(chǎn)?答：熱電冷聯(lián)產(chǎn)(三聯(lián)產(chǎn))是指熱電廠的汽輪發(fā)電機組在發(fā)電的同時，根據(jù)用戶的需要，將已在汽輪機中做了一部分功的低品位蒸汽熱能，用以對外供熱和制冷，簡稱為熱電冷三聯(lián)產(chǎn)。供熱系統(tǒng)由哪幾部分組成?答：供熱系統(tǒng)由熱源、熱網(wǎng)、用戶引人口和局部用熱系統(tǒng)組成，如圖所示。(1)熱源。集中供熱的熱源，可以是熱電聯(lián)產(chǎn)的熱電廠或大型區(qū)域集中信供熱鍋爐房，熱源設(shè)備生產(chǎn)的熱能通過能夠載熱的物質(zhì)——載熱質(zhì)輸送到熱用戶的引人口。(2)熱網(wǎng)。將熱源熱量輸送到用戶引入口的管道及換熱設(shè)備。(3)用戶引人口。將熱量由熱網(wǎng)轉(zhuǎn)移到局部用熱系統(tǒng)，同時對轉(zhuǎn)移到局部用熱系統(tǒng)中的熱量和熱能能夠局部調(diào)節(jié)的設(shè)備。(4)局部用熱系統(tǒng)。將熱量傳遞或?qū)崮苻D(zhuǎn)換給用戶的用熱設(shè)備。根據(jù)載熱質(zhì)流動的形式，供熱系統(tǒng)可分為哪幾種?答：根據(jù)載熱質(zhì)流動的形式，供熱系統(tǒng)可分為以下3種：(1)雙管封閉式系統(tǒng)。用戶只利用載熱質(zhì)所攜帶的部分熱量，而載熱質(zhì)本身則攜帶剩余的熱量返回到熱源，并在熱源處重新增補熱量。(2)雙管半封閉式系統(tǒng)。用戶利用載熱質(zhì)的部分熱量，同時耗用一部分載熱質(zhì)，剩余的載熱質(zhì)及其所含有的余熱返回?zé)嵩础?3)單管開放式系統(tǒng)。在單管開放式系統(tǒng)中，載熱質(zhì)本身和它攜帶的熱量全部被用戶利用。熱網(wǎng)系統(tǒng)可以用什么作載熱質(zhì)?答：熱網(wǎng)系統(tǒng)可以用水或蒸汽作載熱質(zhì)。熱網(wǎng)系統(tǒng)用水作載熱質(zhì)有什么特點?答：熱網(wǎng)系統(tǒng)用水作載熱質(zhì)的特點如下：(1)可進行遠距離供熱(一般為20~30km或更遠，而汽網(wǎng)供熱距離多在10km以內(nèi))。(2)輸送熱量時損失小(大型水網(wǎng)的溫降小于1℃/km，比汽網(wǎng)的熱損失小5%~10%，而汽網(wǎng)的壓力降低為0.1~0.15MPa/km)。(3)汽輪機抽汽壓力低(從0.06~0.2MPa)，使供熱發(fā)電量增加。(4)水質(zhì)損失少，不需要較大的補充水設(shè)備。(5)局部供暖網(wǎng)絡(luò)的投資少，運行調(diào)節(jié)方便。熱網(wǎng)系統(tǒng)用蒸汽作載熱質(zhì)有什么特點?答：熱網(wǎng)系統(tǒng)用蒸汽作載熱質(zhì)的特點如下：(1)通用性好，可滿足各種用熱形式的需要，特別是某些生產(chǎn)工藝用熱必須用蒸汽。(2)輸送載熱質(zhì)所需要的電能少。(3)由于蒸汽的密度小，所以蒸汽因輸送地形高度而形成的靜壓力很小。汽網(wǎng)的泄漏量比水網(wǎng)的泄漏量小20~40倍。(4)在散熱器或加熱器中，蒸汽的溫度和傳熱系數(shù)都比水的高，因而可減少換熱器面積，降低設(shè)備造價。什么是熱網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)?答：依據(jù)被加熱介質(zhì)需熱量的變化來改變供熱系統(tǒng)中散熱器放熱量的總體手段稱為熱網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)。根據(jù)調(diào)節(jié)的地點不同，供熱調(diào)節(jié)可分為哪幾種方式?答：根據(jù)調(diào)節(jié)的地點不同，供熱調(diào)節(jié)可分為中央調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和單獨調(diào)節(jié)三種方式。什么是中央調(diào)節(jié)?答：在熱電廠進行的供熱調(diào)節(jié)稱為中央(集中)調(diào)節(jié)，它是既經(jīng)濟又方便的供熱調(diào)節(jié)方式。什么是局部調(diào)節(jié)?答：在熱用戶總?cè)丝谔庍M行的調(diào)節(jié)稱為局部(地方)調(diào)節(jié)。什么是單獨調(diào)節(jié)?答：根據(jù)單個用熱設(shè)備的特殊需要直接在用熱設(shè)備處進行的調(diào)節(jié)稱為單獨調(diào)節(jié)。中央調(diào)節(jié)時，根據(jù)調(diào)節(jié)對象的不同，供熱調(diào)節(jié)可為哪幾種方式?答：中央調(diào)節(jié)時，根據(jù)調(diào)節(jié)對象的不同，供熱調(diào)節(jié)又可分為質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)和混合調(diào)節(jié)3種調(diào)節(jié)方式。什么是質(zhì)調(diào)節(jié)?其優(yōu)點是什么?答：水熱網(wǎng)供水流量不變，只調(diào)節(jié)供水溫度，從而改變供熱量的調(diào)節(jié)方式稱為質(zhì)調(diào)節(jié)。質(zhì)調(diào)節(jié)的優(yōu)點是當(dāng)熱負荷較小時，就可降低水熱網(wǎng)的供水溫度，使供熱機組的抽汽壓力相應(yīng)降低，因而可提高熱化發(fā)電比，多節(jié)約燃料。同時，因熱網(wǎng)水流量不變，水力工況穩(wěn)定，質(zhì)調(diào)節(jié)易實現(xiàn)供熱調(diào)節(jié)自動化。什么是量調(diào)節(jié)?其優(yōu)缺點各是什么?答：維持水熱網(wǎng)供水溫度不變，只調(diào)節(jié)供水流量從而改變供熱量的調(diào)節(jié)方式稱為量調(diào)節(jié)。量調(diào)節(jié)的優(yōu)點是當(dāng)熱網(wǎng)負荷減小時，水網(wǎng)流量的降低可節(jié)省熱網(wǎng)水泵的電耗。缺點是因供水溫度不變，水網(wǎng)低負荷時，不能利用低壓抽汽，降低了熱化效果；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)和用戶系統(tǒng)流量改變時，在地方水暖系統(tǒng)內(nèi)會產(chǎn)生嚴(yán)重的水力失調(diào)，自動調(diào)節(jié)較困難。什么是混合調(diào)節(jié)?答：熱網(wǎng)供水溫度與供水流量相互配合調(diào)節(jié)，從而改變供熱量的調(diào)節(jié)方式稱為混合調(diào)節(jié)(質(zhì)一量調(diào)節(jié))?；旌险{(diào)節(jié)綜合了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的優(yōu)點，抑制了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)各自的缺點。從效率法的觀點來看，熱電聯(lián)產(chǎn)的特點包括哪些方面?答：從效率法的觀點來看，熱電聯(lián)產(chǎn)的特點包括以下兩個方面：(1)利用熱功轉(zhuǎn)換過程不可避免的冷源損失來對外供熱，使熱化發(fā)電沒有了冷源損失。(2)熱化是一種集中供熱方式，它采用了高效率、大容量鍋爐代替低效率的分散小鍋爐，減少了鍋爐方面的熱損失，提高了效率。在熱電聯(lián)產(chǎn)工程中，一般采用什么方法評價熱功能量轉(zhuǎn)換的效果?答：在熱電聯(lián)產(chǎn)工程中，一般采用熱平衡法(熱效率法)評價熱功能量轉(zhuǎn)換的效果，它是一種能量的數(shù)量方面的分析法。簡述背壓式、抽汽背壓式汽輪機(B、CB)的熱經(jīng)濟性。答：因為背壓式汽輪機的排汽全部被用來供熱，是純粹的熱電聯(lián)產(chǎn)，所以該類汽輪機在熱能數(shù)量方面的利用率最高，而且結(jié)構(gòu)簡單(不需凝汽器)、投資省。背壓式汽輪機生產(chǎn)的熱、電相互制約，不能調(diào)節(jié)，需在保證熱負荷的情況下發(fā)電，即采用“以熱定電”方式運行；當(dāng)熱負荷變化劇烈，且流量偏離設(shè)計值較多時，機組相對內(nèi)效率下降很多，不經(jīng)濟。簡述抽汽凝汽式汽輪機(C、CC)的熱經(jīng)濟性。答：抽汽凝汽式汽輪機克服了背壓式汽輪機的缺點，相當(dāng)于背壓式汽輪機和凝汽式汽輪機的組合，熱電負荷在一定范圍內(nèi)各自獨立調(diào)節(jié)，適應(yīng)性較大。由于抽汽只是某一部分，因此整機熱經(jīng)濟性低于背壓式汽輪機，高于凝汽式機組。根據(jù)抽汽量的變化，其效率介于背壓式汽輪機與凝汽式汽輪機之間。凝汽一采暖兩用機有什么特點?答：凝汽一采暖兩用機有以下特點：(1)與凝汽式N型機比，采暖期因采用了部分熱電聯(lián)產(chǎn)方式，提高了機組的經(jīng)濟性；非采暖期卻因增加了調(diào)節(jié)機構(gòu)使流動阻力增大，比純凝汽式汽輪機效率有所降低。(2)兩用機在采暖季節(jié)因熱負荷增加，不得不使電負荷減少(因兩用機是按凝汽工況設(shè)計的)。(3)兩用機比類似的供熱機組可縮短設(shè)計、制造工期，降低成本和增加通用性。(4)為提高兩用機的熱經(jīng)濟性，其采暖抽汽壓力一般較低(如蘇聯(lián)采暖抽