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供熱工程 GONGREGONGCHENG 集中供熱系統(tǒng) 目錄 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 課題2熱水供熱系統(tǒng) 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 1 2 3 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 集中供熱是以集中熱源所產(chǎn)生的熱水或蒸汽作為熱媒 通過熱網(wǎng)向一個城鎮(zhèn)或較大區(qū)域的生產(chǎn) 采暖和生活熱用戶供熱的方式 集中供熱具有熱負荷多 熱源規(guī)模大 熱效率高 節(jié)約燃料和勞動力 占地面積少等優(yōu)點 集中供熱系統(tǒng) 可按下列方式分類 1 根據(jù)熱媒不同 可分為 熱水供熱系統(tǒng)和蒸汽供熱系統(tǒng) 2 根據(jù)供熱管道的不同 可分為 單管制 雙管制和多管制的供熱系統(tǒng) 3 根據(jù)熱源不同 主要有熱電廠供熱系統(tǒng) 區(qū)域鍋爐房供熱系統(tǒng) 利用工業(yè)余熱的供熱系統(tǒng) 以核能 太陽能 地?zé)崮艿茸鳛闊嵩吹墓嵯到y(tǒng) 8 1 1集中供熱系統(tǒng)的定義 按熱源形式的不同 可分為以下種類 1 區(qū)域鍋爐房供熱系統(tǒng)1 區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統(tǒng) 其組成如圖8 1所示 8 1 2集中供熱系統(tǒng)的形式 圖8 1區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)示意圖 1 熱水鍋爐 2 循環(huán)水泵 3 除污器 4 壓力調(diào)節(jié)閥 5 補給水泵 6 補充水處理裝置 7 采暖散熱器 8 生活熱水加熱器 9 水龍頭 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 2 區(qū)域蒸汽鍋爐房供熱系統(tǒng) 其組成如圖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)采暖系統(tǒng) b 通風(fēng)系統(tǒng) c 熱水供應(yīng)系統(tǒng) d 生產(chǎn)工藝用熱系統(tǒng)1 蒸汽鍋爐 2 蒸汽干管 3 疏永器 4 凝水干管 5 凝結(jié)水箱 6 鍋爐給水泵 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 2 熱電廠供熱系統(tǒng)熱電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的發(fā)電廠 在熱電廠中高溫高壓蒸汽首先在汽輪機中膨脹作功 轉(zhuǎn)化為汽輪機基軸上的機械能 再由發(fā)電機轉(zhuǎn)變化成電能 汽輪機中的乏汽供給熱用戶 然后在用戶處放出汽化潛熱 凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送回鍋爐 避免了蒸汽直接進入凝汽器而引起的熱量損失 提高了熱能利用率 根據(jù)熱電廠供熱汽輪機的不同 可分為背壓式汽輪機和抽汽式汽輪機等 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 3 其它熱源供熱系統(tǒng)除了上述介紹的熱電廠與區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)外 還可以利用工業(yè)余熱 核能和地?zé)岬饶茉葱问阶鳛橄到y(tǒng)的熱源 以節(jié)約在供熱系統(tǒng)中對一次能源的消耗 1 工業(yè)余熱工業(yè)余熱是指工業(yè)生產(chǎn)過程的產(chǎn)品和排放物料所含的熱或設(shè)備的散熱 2 核能供熱系統(tǒng)核能是指核裂變產(chǎn)生的能量 以這種能量為熱源的城市集中供熱稱為核能供熱 3 地?zé)崴岬責(zé)崮芫哂刑N藏量豐富 相比于火力及核能發(fā)電要安全 污染較少 地?zé)崮茈娬镜娜昀寐矢?節(jié)省礦物燃料等優(yōu)點 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 集中供熱系統(tǒng)熱媒主要有熱水和蒸汽兩種 其供熱參數(shù)及運行方式是由熱電廠 熱網(wǎng) 熱用戶的條件 特性和要求所決定的 1 供熱介質(zhì)比較 熱水的主要優(yōu)點 1 熱水介質(zhì)熱能效率高 2 調(diào)節(jié)方便 可以根據(jù)室外空氣溫度進行熱水溫度調(diào)節(jié) 以達到節(jié)能 保證室內(nèi)采暖溫度 滿足衛(wèi)生要求的目的 3 熱水采暖系統(tǒng)的蓄熱能力高 熱穩(wěn)定性好 4 輸送距離長 一般可達5 lOkm 甚至達到15 20km 5 熱損失小 8 1 3集中供熱系統(tǒng)熱媒種類及參數(shù)的確定 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 蒸汽的主要優(yōu)點 1 可以滿足多種熱用戶的需要 適用面廣 2 蒸汽介質(zhì)的輸送靠自身壓力 不用循環(huán)泵 不用耗電 輸送凝結(jié)水所耗的電能較供熱管網(wǎng)輸送網(wǎng)路循環(huán)水所耗的電能少得多 3 蒸汽的密度小 使用和輸送過程中不用考慮靜壓 4 使用蒸汽介質(zhì) 熱用戶的散熱器或熱交換器中 因溫度和傳熱系數(shù)都比水高 所以散熱設(shè)備的面積可減小 設(shè)備投資費用降低 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 2 供熱介質(zhì)的選擇對熱電廠供熱系統(tǒng) 可以利用低位熱能的熱用戶 如采暖 通風(fēng) 熱水供應(yīng)等 應(yīng)首先考慮以熱水作為熱媒 對于生產(chǎn)工藝的熱用戶 通常以蒸汽作為熱媒 對民用建筑物 采暖 通風(fēng) 空調(diào)及生活熱水供熱的城市熱網(wǎng)宜采用熱水作為其供熱介質(zhì) 對既有生產(chǎn)工藝 又有采暖 通風(fēng)等熱負荷的城市熱網(wǎng)供熱介質(zhì)的確定原則為 1 當(dāng)生產(chǎn)工藝為主要熱負荷 采暖用熱量不大 并且采暖時間又不長時 應(yīng)采用蒸汽作為供熱介質(zhì) 2 當(dāng)以水為供熱介質(zhì)能夠滿足生產(chǎn)工藝需要 包括在用戶處轉(zhuǎn)換為蒸汽 且技術(shù)經(jīng)濟合理時 宜采用熱水作為供熱介質(zhì) 3 當(dāng)采暖 通風(fēng)等熱負荷為主要熱負荷 生產(chǎn)工藝又必須采用蒸汽供熱 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較認為合理時 可采用熱水和蒸汽兩種供熱介質(zhì) 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 3 供熱熱媒參數(shù)的選擇熱水熱力網(wǎng)最佳設(shè)計供 回水溫度 應(yīng)結(jié)合具體工程條件 考慮熱源 管網(wǎng) 用戶內(nèi)系統(tǒng)等方面的因素 進行技術(shù)經(jīng)濟比較 當(dāng)不具備確定最佳供 回水溫度的技術(shù)經(jīng)濟比較條件時 熱水供 回水溫度可按以下原則確定 1 以熱電廠為熱源時 設(shè)計供水溫度可取用110 150 回水溫度可取70 80 或更低一些 2 以區(qū)域熱水鍋爐房為熱源 當(dāng)供熱規(guī)模較小時 通常采用的供 回水溫度為95 70 或80 60 的水溫 當(dāng)供熱規(guī)模較大時 經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較可采用110 70 130 70 150 80 等高溫水作為供熱介質(zhì) 課題1集中供熱系統(tǒng)方案的確定 在熱水供熱系統(tǒng)中 根據(jù)熱網(wǎng)循環(huán)水是否被直接取出 用于生產(chǎn)或熱水供應(yīng)系統(tǒng) 可分為閉式熱水供熱系統(tǒng)和開式熱水供熱系統(tǒng) 在閉式熱水供熱系統(tǒng)中 作為熱媒的熱網(wǎng)循環(huán)水 沿?zé)峋W(wǎng)供水管輸送到各個熱用戶 在熱用戶系統(tǒng)的用熱設(shè)備內(nèi)放出熱量后 沿?zé)峋W(wǎng)回水管返回?zé)嵩?閉式熱網(wǎng)只供應(yīng)用戶所需熱量 水作為供熱介質(zhì)不被取出 我們可認為系統(tǒng)的流量是不變的 但實際上熱媒通過閥門 水泵軸承 補償器 套筒或膨脹節(jié) 以及其它不嚴密處時 總會向外部泄漏少量循環(huán)水 使系統(tǒng)循環(huán)水流量減少 在正常情況下 系統(tǒng)的泄漏水量一般不超過系統(tǒng)總?cè)菟康? 泄漏的水靠補水裝置來補充 閉式雙管 由一條供水管和一條回水管組成 熱水供熱系統(tǒng)是我國目前應(yīng)用最廣泛的一種供熱系統(tǒng)形式 圖8 3所示為雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)示意圖 課題2熱水供熱系統(tǒng) 圖8 3雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)示意圖a 無混合裝置的直接連接 b 設(shè)水噴射器的直接連接 c 設(shè)混合水泵的直接連接 d 供暖熱用戶與熱網(wǎng)的間接連接 e 通風(fēng)熱用戶與熱網(wǎng)的連接 f 無儲水箱的連接方式 g 裝設(shè)上部儲水箱的連接方式 h 裝置容積式換熱器的連接方式 i 裝設(shè)下部儲水箱的連接方式l 熱源的加熱裝置 2 網(wǎng)路循環(huán)水泵 3 補給水泵 4 補給水壓力調(diào)節(jié)器 5 散熱器 6 水噴射器 7 混合水泵 8 表面式水 水換熱器 9 采暖熱用戶系統(tǒng)的循環(huán)水泵 10 膨脹水箱 11 空氣加熱器 12 溫度調(diào)節(jié)器 13 水 水換熱器 14 儲水箱 15 容積式換熱器 16 下部儲水箱 17 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)水泵 18 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)管路 課題2熱水供熱系統(tǒng) 1 直接連接直接連接是用戶系統(tǒng)直接連接于熱水網(wǎng)路上 1 無混合裝置的直接連接 圖8 3a 2 裝水噴射器的直接連接 圖8 3b 3 設(shè)混合水泵的直接連接 圖8 3c 課題2熱水供熱系統(tǒng) 2 間接連接間接連接方式是在采暖系統(tǒng)熱用戶入口處設(shè)置表面式水 水換熱器 或在熱力站處設(shè)置擔(dān)負該區(qū)采暖熱負荷的表面式水 水換熱器 用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路被表面式水 水換熱器隔離 形成兩個獨立的系統(tǒng) 用戶與管網(wǎng)水力工況不發(fā)生直接聯(lián)系的連接方式稱為間接連接 如圖8 3d 間接連接系統(tǒng)的工作方式是 熱網(wǎng)供水管的熱水進入設(shè)置在建筑物用戶引入口或熱力站的表面式水 水換熱器內(nèi) 采暖系統(tǒng)熱用戶的循環(huán)水也進入表面式水 水換熱器 二者通過換熱器的表面進行熱量交換 冷卻后的熱網(wǎng)回水返回?zé)峋W(wǎng)回水管去 被加熱的采暖系統(tǒng)熱用戶的循環(huán)水由熱用戶系統(tǒng)的循環(huán)水泵驅(qū)動循環(huán)流動 課題2熱水供熱系統(tǒng) 3 通風(fēng)系統(tǒng)熱用戶與熱網(wǎng)的連接通風(fēng)系統(tǒng)中加熱空氣的設(shè)備的承壓能力較高 對熱媒參數(shù)也無嚴格限制 因此用戶通風(fēng)系統(tǒng)與熱水供熱管網(wǎng)的連接 通常采用簡單的直接連接 如圖8 3e所示 4 熱水供應(yīng)熱用戶與熱網(wǎng)的連接1 無儲水箱的連接方式 圖8 3f 2 裝設(shè)上部儲水箱的連接方式 圖8 3g 3 裝設(shè)容積式換熱器的連接方式 圖8 3h 4 裝設(shè)下部儲水箱的連接方式 圖8 3i 課題2熱水供熱系統(tǒng) 蒸汽供熱管網(wǎng)與熱用戶的連接方式有直接連接和間接連接兩大類 蒸汽熱力網(wǎng)的蒸汽管道 可采用單管式 同一蒸汽壓力參數(shù) 雙管式 兩種蒸汽壓力參數(shù) 或多管式 不同蒸汽壓力參數(shù) 凝結(jié)水可采用回收或不回收的方式進行 當(dāng)各用戶之間所需蒸汽參數(shù)相差不大 或季節(jié)性負荷占總負荷比例不大時 一般都采用一根蒸汽管道供汽 這樣最經(jīng)濟 也比較可靠 采用的比較普遍 當(dāng)用戶間所需蒸汽參數(shù)相差較大 或季節(jié)性負荷較大時 可以采用雙管或多管 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 圖8 4為蒸汽供熱系統(tǒng)示意圖 鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽進入蒸汽管網(wǎng) 經(jīng)熱用戶放熱后產(chǎn)生凝水 經(jīng)凝結(jié)水管網(wǎng)返回?zé)嵩刺幍目偰Y(jié)水箱 經(jīng)鍋爐給水泵加壓進入鍋爐重新加熱變成蒸汽 圖8 4a為生產(chǎn)工藝熱用戶與蒸汽網(wǎng)路連接方式示意圖 圖8 4b為蒸汽采暖用戶系統(tǒng)與蒸汽網(wǎng)路的連接方式示意圖 圖8 4c是熱水采暖用戶系統(tǒng)與蒸汽供熱系統(tǒng)采用蒸汽 水換熱器的連接圖 圖8 4d是采用蒸汽噴射裝置的直接連接方式 圖8 4e是通風(fēng)系統(tǒng)與蒸汽網(wǎng)路系統(tǒng)采用直接連接方式 熱水供應(yīng)系統(tǒng)與蒸汽網(wǎng)路的連接方式 見圖8 4f 圖8 4g 圖8 4h 8 3 1熱用戶與蒸汽網(wǎng)路的連接方式 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 圖8 4蒸汽供熱系統(tǒng)示意圖a 生產(chǎn)工藝熱用戶與蒸汽管網(wǎng)連接圖 b 蒸汽供暖用戶系統(tǒng)與蒸汽管網(wǎng)直接連接圖 c 采用蒸汽 水換熱器的連接圖 d 采用蒸汽噴射器的連接圖 e 通風(fēng)系統(tǒng)與蒸汽網(wǎng)路的連接圖 f 蒸汽直接加熱的熱水供應(yīng)圖示 g 采用容積式加熱器的熱水供應(yīng)圖式 h 無儲水箱的熱水供應(yīng)圖式l 蒸汽鍋爐 2 鍋爐給水泵 3 凝結(jié)水箱 4 減壓閥 5 生產(chǎn)工藝用熱設(shè)備 6 疏水器 7 用戶凝結(jié)水箱 8 用戶凝結(jié)水泵 9 散熱器 10 采暖系統(tǒng)用的蒸汽 水換熱器 11 膨脹水箱 12 循環(huán)水泵 13 蒸汽噴射器 14 溢流管 15 空氣加熱裝置 16 上部儲水箱 17 容積式換熱器 18 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的蒸汽 水換熱器 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 蒸汽在用熱設(shè)備內(nèi)放熱凝結(jié)后 經(jīng)疏水器 凝結(jié)水管道返回?zé)嵩吹墓苈废到y(tǒng)及其設(shè)備組成的整個系統(tǒng) 稱為凝結(jié)水回收系統(tǒng) 按驅(qū)使凝水流動的動力不同 可分為重力回水 余壓回水和機械回水等 凝結(jié)水依靠自身重力 利用凝水位能差或管線坡度 流回鍋爐房的 稱為重力回水系統(tǒng) 凝結(jié)水依靠疏水器的剩余壓力返回鍋爐房的 稱為余壓回水系統(tǒng) 當(dāng)凝結(jié)水先流入用戶 或凝結(jié)水泵分站 凝結(jié)水箱 再通過水泵加壓返回鍋爐房總凝結(jié)水箱的 稱為加壓回水 或機械回水 系統(tǒng) 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 凝結(jié)水回收系統(tǒng)與大氣相通的 為開式凝結(jié)水回收系統(tǒng) 凝結(jié)水回收系統(tǒng)不與大氣相通的 為閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng) 按凝水的流動方式不同 凝結(jié)水回收系統(tǒng)可分為單相流和兩相流兩大類 單相流又可分為滿管流和非滿管流兩種 滿管流是指凝水靠水泵動力或位能差 充滿整個管道截面 呈有壓流動的流動形式 非滿管流是指凝水并不充滿整個管道斷面 靠管路坡度流動的流動方式 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 1 非滿管流的凝結(jié)水回收系統(tǒng) 低壓自流式系統(tǒng) 工廠內(nèi)各車間的低壓蒸汽采暖的凝結(jié)水經(jīng)疏水器或不經(jīng)過疏水器 依靠重力 通過坡向凝結(jié)水箱的凝結(jié)水管自流返回凝結(jié)水箱 如圖8 5所示 圖8 5低壓自流式凝結(jié)水回收系統(tǒng) 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 2 兩相流的凝結(jié)水回收系統(tǒng) 余壓回水系統(tǒng) 工廠內(nèi)各用汽點的高壓蒸汽凝結(jié)水 通過疏水器后直接進入室外凝結(jié)水管網(wǎng) 依靠疏水器后的背壓將凝水送回開式凝結(jié)水箱 由凝結(jié)水泵將凝水送回管網(wǎng) 如圖8 6所示 圖8 6余壓回水系統(tǒng) 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 3 閉式余壓凝結(jié)水回收系統(tǒng)工廠內(nèi)各用氣點的高壓蒸汽凝結(jié)水 通過疏水器后直接進入室外凝結(jié)水管網(wǎng) 依靠疏水器后的背壓將凝水送回閉式凝結(jié)水箱 從凝結(jié)水箱分離出來大量的二次汽和漏汽 通過換熱器 加熱鍋爐房的軟化水或上水 用于熱水供應(yīng)或生產(chǎn)工藝用水 如圖8 7所示 圖8 7閉式余壓凝結(jié)水回收系統(tǒng)1 車間用熱設(shè)備 2 疏水器 3 余壓凝水管 4 閉式凝結(jié)水箱 5 安全水封 6 凝結(jié)水泵 7 二次汽管道 8 利用二次汽的換熱器 9 壓力調(diào)節(jié)器 課題3蒸汽供熱系統(tǒng) 本單元系統(tǒng)介紹了集中供熱系統(tǒng)方案的確定 閉式熱水供熱系統(tǒng) 開式熱水供熱系統(tǒng) 蒸汽供熱系統(tǒng) 凝結(jié)水回收系統(tǒng)等基本知識 通過學(xué)習(xí) 使同學(xué)們掌握集中供熱系統(tǒng)熱媒的特點 熱媒參數(shù)的確定方法 集中供熱系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)形式及特點 熱水 蒸汽供熱系統(tǒng)與供熱管網(wǎng)的連接方式 適用場合 凝結(jié)水回收系統(tǒng)的分類 系統(tǒng)形式及適用場合 在此基礎(chǔ)上能夠正確進行集中供熱系統(tǒng)熱媒種類及參數(shù)的選擇 會進行熱水 蒸汽采暖熱用戶與供熱管網(wǎng)的連接方式的確定 會進行凝結(jié)水回收系統(tǒng)選擇 小結(jié) ThankYou