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1绪论1.1集中供热的定义和组成1.1.1关于供热工程暖通空调、市政工程、热能动力1.1.2集中供热定义：由一个集中设置的热源，统一向各个热用户提热量。1.2.3组成（1）热源：锅炉房、热电厂、废（余）热、可再生能源（太阳能、水地源等）、其它。（2）输配系统：将热源产生的热能输送分配给热用户。（3）热用户：使用热量的单位、设备等，主要有：民用：采暖、空调、生活热水*工业：上述+工艺要求。1绪论1.2集中供热系统的一般分类1.2.1按热源种类不同分为（1）锅炉房供热系统**（2）热电厂供热系统*1.2.2按热媒种类不同分为（1）热水供热系统：高温热水、低温热水*（2）蒸汽供热系统：一般为高压蒸汽（饱和、过热）*1.2.3其它（1）三联供：空调、采暖、生活热水。（2）水地源：空调、采暖、生活热水。（3）太阳能：采暖、生活热水。（4）分布式能源站及能量梯级利用。1绪论1.3集中供热技术现状及发展1.3.1国外前苏联、北欧：较发达；北美、韩国、日本：模式不一样。1.3.2国内北方（寒冷地区）：集中供热比较发达。夏热冬冷地区：大多数没有，但发展迅速，典型：合肥市。夏热冬暖地区：一般不考虑，有集中供冷、三联供。1.3.3技术发展热源：环保、节能减排。管网：蒸汽、热水：直埋管。热用户：采暖、生活热水，发展迅速。1.3.4关于我国集中供热的发展问题：发展方向、区域以及问题。1绪论1.4本课程内容、地位、及如何学习1.4.1主要内容：以锅炉房、热电厂为热源的热水、蒸汽集中供热系统1.4.2地位：建筑环境与设备工程专业主要专业课程之一。1.4.3如何学习必要的专业基础前置知识。阅读一定的课外参考书。培养热爱专业。1.4.4考核：考勤+大作业（小型课程设计）+课程实习1.4.5主要参考资料教材李德英等.供热工程，.北京：中国建工版社，20061绪论主要参考资料《城市热力网设计规范》CJJ34-2002《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力》2009《实用集中供热手册》李善化等编著，电力出版社，2006。《供热工程》贺平等，建工出版社，2009《供热工程》王随林等，机工出版社，2006《实用供热与空调设计手册》第二版，陆耀庆，2007《城镇热水直埋管道技术规程》CJJT81-1998《城镇蒸汽直埋管道技术规程》CJJ104-2005参考网站中国供热信息网：定义：单位时间里供热系统向热用户提供的热量。2.1.2特点（1）季节性负荷：随季节、气候（主要是温度）变化，这类负荷主要有：采暖、通风、空调；（2）常年性负荷：负荷不随季节气候变化（或变化不大），这类负荷主要由生活热水、工业负荷。2.2热负荷确定（概算）2.2.1采暖热负荷（1）设计负荷与实际负荷设计负荷：设计计算条件下的负荷，如室外空气计算温度，是系统设计选型的基本依据。2热负荷实际负荷：实际温度下的负荷，主要对运行调节有指导意义。（2）负荷计算方法：稳定传热（3）负荷概算方法●面积指标法：Qn′=qf.FF：建筑面,m2；qf：建筑面积热指标,w/m2。注意：①地区差异；②节能建筑与非节能建筑；③空调与采暖●体积指标法：Qn′=qv.V(tn-tw′)V：建筑体积m3；qv：建筑体积热指标,w/m3。tn：采暖室内计算温度；tw′：采暖室外计算温度。2.2.2通风负荷●体积指标法：Qt′=qt.V(tn-twt′)twt′：通风室外计算温度。2热负荷●百分数法：Qt′=Qn′.KK=0.3-0.52.2.3生活热水负荷由给排水完成。2.2.4工业热负荷（1）构成：生产工艺负荷+采暖、通风、空调、生活热水（2）生产工艺负荷确定方法：影响因素较多，一般没有理论公式计算，通常通过调查（由热用户提供），按一定公式验算：●按年燃料耗量验算；●按单位产品耗热量计算；（3）同时使用系数问题：即工业负荷最大值同时性和同时使用问题，一般应考虑同时用系数：Qg′=k.∑qgik：同时使用系数：取0.7-0.9;qgi；用户最大负荷。2热负荷2.3热负荷图2.3.1作用：设计、技术经济分析、指导运行管理。2.3.2热负荷图：热负荷-时间、热负荷-温度、热负荷-延续时间（1）热负荷-时间图：热负荷--日、月、年，热负荷为纵坐标，时间为横坐标：2468102345678910....2418....热负荷时间h热负荷-h图1234512热负荷时间月67891011年负荷图2热负荷（2）热负荷温度图：热负荷随室外温度变化曲线（3）热负荷延续时间图热负荷热负荷-延续时间图tw'twktwi...tw3tw2tw1n'n1n2n3n3ink延续时间温度Qn=Qn'.Qn=Qn'.tn-twtn-tw'热负荷热负荷-温度图-2050-5-10-15室外温度2热负荷2.4年耗热量Qn.a=24Qn’(tn-tpj)/(tn-tw').Ntpj：采暖期平均温度N：采暖期天数3热源3.1热电厂3.1.1热电联产原理（1）凝汽式发电厂热负荷-20-15锅炉汽轮机发电机发电机凝汽器凝水泵及收系统过热蒸汽TS123456凝气式电厂T-S图锅炉锅炉过热蒸汽汽轮机膨胀做功发电机发电乏汽冷却(供热）凝水回收锅炉乏汽673热源（2）热力过程1-2-3-4：水在锅炉内加热、汽化、过热4-5：蒸汽在汽轮机内膨胀做功5-1：往用户传递热量过程1-2-3-4-5-6-7-1面积：水在锅炉内吸收的总热量1-2-3-4-5面积：转换成电能的热量1-5-6-7-1面积：传递给用户的热量（3）热效率分析：热电联产时，由于没有低温热损失，汽轮机乏汽余热被利用，大大提高热效率，一般：联产70-90%，分产35-40%3热源3.1.2热电联产的主要形式（1）背压式：利用汽轮机做过功的乏汽（汽轮机排汽，提高压力大于大气压力，即所谓背压）直接供热。特点a机组以热定电b没有低温热损失，热效率高c热负荷降低，发电量降低热负荷为零时，不能工作锅炉汽轮机发电机发电机凝水泵及收系统过热蒸汽背压式热电联产供热3热源（2）抽气式：从汽轮机中间某级抽出部分具有一定做功能力的蒸汽供给用户，其余的继续做功发电，一般有但抽汽和抽汽两种。特点a发电量不受热负荷制约。b热负荷为零时，变为纯凝气式发电机组。c低温热损失。锅炉汽轮机发电机发电机凝水泵及收系统过热蒸汽抽汽式热电联产抽汽供热3热源（3）抽背式：从被压式汽轮机中某级抽蒸，连同做过功的乏汽向两种不同用户供热。特点a以热定电。b热效率高c本质也是背压式，无热负荷时，机组不能运行。锅炉汽轮机发电机发电机凝水泵及收系统过热蒸汽抽汽式热电联产乏汽供热抽汽供热3热源（4）低真空凝气式：将低于大气压力的排气供热，凝汽器作为热网加热器。特点a热效率高b热用户只能是低温热水。锅炉汽轮机发电机发电机凝水泵及收系统过热蒸汽抽汽式热电联产凝汽器作为热网加热器热水供热3热源（5）凝气式改造主要形式有：a导汽管开孔抽汽b低真空运行：提高凝汽器乏汽压力，即降低凝汽器真空度将凝汽器改造成热网加热器。3.13供热机组选择原则（1）以近期热负荷为主作为设计热负荷。（2）热负荷比较平稳的（波动1020%）选择被压式或抽汽式。（3）热负荷不稳定，选择抽汽式、被压式、抽背式。（4）热负荷波动大的，选择抽汽式3热源（4）作用半径：蒸汽：3-5KM，热水：10KM。（5）单机容量：大于100MW3.2锅炉房3.2.1锅炉的种类种类（1）按热媒分蒸汽：0.1~65t/h，0.4~2.5MPa热水：0.06-116MW，95/70,115/70,130/70,150/90（2）按燃料分：燃煤、燃油、燃气、电、垃圾、余热、废热3.2.2锅炉房供热原理3热源（1）蒸汽锅炉房锅炉分汽缸去热用户凝水箱来自用户凝结水凝水泵除氧软化给水蒸汽3热源（2）热水锅炉房锅炉分水器去热用户循环水泵除氧软化给水热水来至热用户供水回水集水器补水箱定压补水泵3热源（3）蒸汽热水比较热水①钢材耗量少，制造方便②压力、温度不高，安全性好③对水处理要求不高④热损失少，运行调节灵活⑤不需要回收凝水⑥温差放热，热惰性大⑦输送能耗大3.3其它热源（1）燃气轮机+余热锅炉+溴化锂吸收制冷（2）工业余热废热：高温烟气、可燃废气、液、高温产品和炉渣3热源冷却介质余热、化学反应余热等、城市余热：如，垃圾处理、污水处理、地铁、地下变电所等（3）热泵水：地下水、地表水、污水、废水空气：大气、废气太阳能土壤4集中供热系统4.1热媒及参数4.1.1热媒种类和特点（1）热水①温差放热；②热效率高；③调节方便；④蓄热能力强，热稳定性好；⑤输送距离长（一般10KM，最大15-20KM）；⑥热损失小（温度低、压力低，漏损少）⑦输送能耗大。（2）蒸汽①凝结放热；②可满足多种用户需要；③输送靠自身，不用水泵，不耗电；④使用和输送过程无需考虑静压影响；⑤热用户散热面积小；⑥能源效率低（输送蒸汽压力高、降低热电联产）；⑦凝水回收困难；⑧输送距离小（一般3-5KM,最大5-7KM）。4集中供热系统4.1.2热媒选择及参数确定（1）热媒选择：《热网规范》规定：①对民用建筑采暖、通风、空调及生活热水负荷供热城市热力管网，应采用热水作为热媒。②同时对生产工艺及采暖、通风、空调及生活热水负荷供热的城市热力网，热媒按下列原则确定a生产工艺为主，且必须采用蒸汽时，应该采用蒸汽；b热水为热媒可以满足工艺要求，技术经济合理时应采用热水；C采暖、通风、空调为主要负荷，工艺必须用汽，可以同时热水汽2种热媒。注：a蒸汽作为热媒。可满足多种用户需求，有利于平衡季节负荷;可满足多种用户需要；b蒸汽换热效率高；c蒸汽直埋管道技术大大降低了管道漏损。4集中供热系统（2）热媒参数确定：《热网规范》规定：①热网参数越高，输送能力越大，约节能省电，但过高也不经济（技术及经济问题）。②蒸汽参数应该根据用户需求和输送距离确定。③《热网规范》规定（略）④一般：热电厂：110-115/70-80℃锅炉房：规模大时，高温水，110-150/70-80℃；规模小时，低温水，95/70、80/60、60/50℃二次网：95/70、85/65、80/60、65/50℃4集中供热系统4.2锅炉房供热系统4.2.1热水供热系统（1）系统组成及主要形式①组成热源：略热网：略热用户：略附属设备：附属设备：循环水泵、补水定压、水处理②开式与闭式（2）连接方式①简单直连；②水射器直连；③混水泵直连；4集中供热系统锅炉散热器散热器水射器混水泵换热器换热器自来水简单直连水射器直连散热器散热器散热器散热器混水泵直连间接连接生活热水供应循环水泵补水泵软水箱软水器自来水4集中供热系统循环水泵：讨论①位置②水温③杨程锅炉散热器循环水泵膨胀水箱4集中供热系统（2）连接方式①简单直连条件：a热媒种类及参数与用户一致；b供回水压差满足用户要求；c压力工况满足系统或用户要求；d政策允许。优缺：a简单方便；b造价低；c压力工况相互影响。②水射器直连条件：a热媒种类与用户一致，热网参数大于用户参数；b供回水压差满足用户要求c压力工况满足系统或用户要求；优缺：a简单方便；b水射器阻力大；c一般用于单栋建筑。4集中供热系统③混水泵直连条件：a热媒种类与用户一致，热网参数大于用户参数；b供回水压差要求小c压力工况满足系统或用户要求；优缺：a简单方便；b可集中泵站将高温水转移成低温水。④间接连接：热网系统+水-水换热+用户系统条件：a热媒种类、参数与用户不一致；b压力工况不允许；优缺：a压力工况互不影响；b投资高，能耗大，但是目前普遍使用的形式。4集中供热系统（3）补水定压①定压a作用：恒定系统压力；使系统在正压下运行，避免汽化、倒空；容纳水热受热后膨胀的体积；系统补水点。b定压点位置：系统压力最低点，一般位于循环水泵的吸入段。c定压方式：高位水箱定压；补给水泵定压；带稳压装置的补水泵定压等。d定压点压力：热网不使任何一点汽化，并有30-50KPa的余量；与热网直连的用户应充满水；不应超过系统中的任何一点允许压力。注意：a系统工作压力；b