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会集供热体系不同计划的比较

发布日期:2023-04-07 20:34:43 作者: 江南体育

  会集供热是以会集热源所发生的热水或蒸汽作为热媒,经过热网向一个乡镇或较大区域的出产、采温暖日子热用户供热的办法。会集供热具有热负荷多、热源规划大、热效率高、节约燃料和劳动力、占地面积少等长处。会集供热体系,可按下列办法分类:

  (3)依据热源不同,首要有热电厂供热体系;区域锅炉房供热体系;运用工业余热的供热体系;以核能、太阳能、地热能等作为热源的供热体系。

  热电厂是联合出产电能和热能的发电厂,在热电厂中高温高压蒸汽首要在汽轮机中胀大作功,转化为汽轮机基轴上的机械能,再由发电机改动化成电能。汽轮机中的乏汽供应热用户,然后在用户处放出汽化潜热,凝聚水由凝聚水泵送回锅炉。避免了蒸汽直接进入凝汽器而引起的热量丢失,进步了热能运用率。

  除了上述介绍的热电厂与区域锅炉房会集供热体系外,还能够运用工业余热、核能和地热等动力办法作为体系的热源,以节约在供热体系中对一次动力的耗费。

  地热能具有蕴藏量丰厚、比较于火力及核能发电要安全、污染较少、地热能电站的全年运用率高、节约矿藏燃料等长处。

  会集供热体系热媒首要有热水和蒸汽两种,其供热参数及运转办法是由热电厂、热网、热用户的条件、特性和要求所决议的。

  2)调理便利,能够依据室外空气温度进行热水温度调理,以到达节能、保证室内采暖温度、满意卫生要求的意图;

  2)蒸汽介质的运送靠本身压力,不必循环泵,不必耗电。运送凝聚水所耗的电能较供热管网运送网路循环水所耗的电能少得多;

  4)运用蒸汽介质,热用户的散热器或热交流器中,因温度和传热系数都比水高,所以散热设备的面积可减小,设备出资费用下降。

  对热电厂供热体系,能够运用低位热能的热用户(如采暖、通风、热水供应等),应首要考虑以热水作为热媒。

  对民用修建物,采暖、通风、空调及日子热水供热的城市热网宜选用热水作为其供热介质。

  1)当出产工艺为首要热负荷,采暖用热量不大,而且采暖时刻又不长时,应选用蒸汽作为供热介质;

  2)当以水为供热介质能够满意出产工艺需求(包含在用户处转换为蒸汽),且技能经济合理时,宜选用热水作为供热介质;

  3)当采暖、通风等热负荷为首要热负荷,出产工艺又有必要选用蒸汽供热,经技能经济比较以为合理时,可选用热水和蒸汽两种供热介质。

  热水热力网最佳规划供、回水温度,应结合详细工程条件,考虑热源、管网、用户内体系等方面的要素,进行技能经济比较。当不具有确认最佳供、回水温度的技能经济比较条件时,热水供、回水温度可按以下准则确认:

  1) 以热电厂为热源时,规划供水温度可取用110~150℃,回水温度可取70~80℃或更低一些;

  2) 以区域热水锅炉房为热源,当供热规划较小时,一般选用的供、回水温度为95/70℃或80/60℃的水温;当供热规划较大时,经过技能经济比较可选用110/70℃、130/70℃、150/80℃等高温水作为供热介质。

  在热水供热体系中,依据热网循环水是否被直接取出,用于出产或热水供应体系,可分为闭式热水供热体系和开式热水供热体系。

  在闭式热水供热体系中,作为热媒的热网循环水,沿热网供水管运送到各个热用户,在热用户体系的用热设备内放出热量后,沿热网回水管回来热源。闭式热网只供应用户所需热量,水作为供热介质不被取出,咱们能够为体系的流量是不变的,但实践上热媒经过阀门、水泵轴承、补偿器(套筒或胀大节)以及其它不紧密处时,总会向外部走漏少数循环水,使体系循环水流量削减。在正常状况下,体系的走漏水量一般不超越体系总容水量的1%,走漏的水靠补水设备来弥补。

  闭式双管(由一条供水管和一条回水管组成)热水供热体系是我国现在运用最广泛的一种供热体系办法。图3所示为双管闭式热水供热体系示意图。

  直接衔接办法是在采暖体系热用户进口处设置外表式水-水换热器(或在热力站处设置背负该区采暖热负荷的外表式水-水换热器),用户体系与热水网路被外表式水-水换热器阻隔,构成两个独立的体系。用户与管网水力工况不发生直接联络的衔接办法称为直接衔接,如图3d。

  直接衔接体系的工作办法是:热网供水管的热水进入设置在修建物用户引进口或热力站的外表式水-水换热器内,采暖体系热用户的循环水也进入外表式水-水换热器,二者经过换热器的外表进行热量交流,冷却后的热网回水回来热网回水管去,被加热的采暖体系热用户的循环水由热用户体系的循环水泵驱动循环活动。

  通风体系中加热空气的设备的承压才能较高,对热媒参数也无严厉约束,因而用户通风体系与热水供热管网的衔接,一般选用简略的直接衔接,如图8-3e所示。

  蒸汽供热管网与热用户的衔接办法有直接衔接和直接衔接两大类。蒸汽热力网的蒸汽管道,可选用单管式(同一蒸汽压力参数)、双管式(两种蒸汽压力参数)或多管式(不同蒸汽压力参数),凝聚水可选用收回或不收回的办法进行。

  当各用户之间所需蒸汽参数相差不大,或季节性负荷占总负荷份额不大时,一般都选用一根蒸汽管道供汽,这样最经济,也比较牢靠,选用的比较遍及。当用户间所需蒸汽参数相差较大,或季节性负荷较大时,能够选用双管或多管。

  图4为蒸汽供热体系示意图。锅炉发生的高压蒸汽进入蒸汽管网,经热用户放热后发生凝水,经凝聚水管网回来热源处的总凝聚水箱,经锅炉给水泵加压进入锅炉从头加热变成蒸汽。

  蒸汽在用热设备内放热凝聚后,经疏水器、凝聚水管道回来热源的管路体系及其设备组成的整个体系,称为凝聚水收回体系。

  凝聚水依托本身重力,运用凝水位能差或管线斜度,流回锅炉房的,称为重力回水体系;

  当凝聚水先流入用户(或凝聚水泵分站)凝聚水箱,再经过水泵加压回来锅炉房总凝聚水箱的,称为加压回水(或机械回水)体系。

  凝聚水收回体系与大气相通的,为开式凝聚水收回体系;凝聚水收回体系不与大气相通的,为闭式凝聚水收回体系。

  按凝水的活动办法不同,凝聚水收回体系可分为单相流和两相流两大类,单相流又可分为满管流和非满管流两种。满管流是指凝水靠水泵动力或位能差,充溢整个管道截面,呈有压活动的活动办法;非满管流是指凝水并不充溢整个管道断面,靠管路斜度活动的活动办法。

  工厂内各车间的低压蒸汽采暖的凝聚水经疏水器或不经过疏水器,依托重力,经过坡向凝聚水箱的凝聚水管自流回来凝聚水箱,如图5所示。

  工厂内各用汽点的高压蒸汽凝聚水,经过疏水器后直接进入室外凝聚水管网,依托疏水器后的背压将凝水送回开式凝聚水箱,由凝聚水泵将凝水送回管网,如图6所示。

  工厂内各用气点的高压蒸汽凝聚水,经过疏水器后直接进入室外凝聚水管网,依托疏水器后的背压将凝水送回闭式凝聚水箱;从凝聚水箱分离出来很多的二次汽和漏汽,经过换热器,加热锅炉房的软化水或上水,用于热水供应或出产工艺用水,如图7所示。

  城市供热有涣散和会集供热两类。涣散供热有单户、单栋高楼和单位自供等办法。会集供热依据负荷性质、数量、供应目标,规划、地势、地势和周围条件等分区、分片会集施行区域供热。

  会集供热由于热源容量大、热效率高、单位燃料耗费少、节约劳动力和占地面积小,因而在城市供热中,应以会集供热为主。

  会集供热的首要问题是热源的挑选,包含用热电联产、锅炉房、地热、核供热等多种办法的挑选。

  热源是城市供热的中心。热源类别和容量的选定取决于用户性质、负荷、供热介质和供热办法等要素,有条件时,应尽量运用当地现有动力,充沛发掘天然资源。现在,遍及选用的热源是以燃煤为主的火力发电厂的热电联产和区域锅炉房。但若很多罗致地下水会形成水资源的丢失。

  热电联产在国内外都是城市供热选用最多的热源办法。现在我国供热机组容量有300MW及以下,办法有背压机组、抽气背压机组、抽气机组、凝汽机打孔抽气的供热机组、凝汽器循环水供热机组、大型供热两用机组等多种办法。

  设置蒸汽或热水锅炉作为热源。向一个较大区域供应热能的锅炉房为区域锅炉房。工矿企业比较多的区域以蒸汽作热媒,供应出产工艺热负荷,因而,设置蒸汽锅炉作为热源,是工矿企业选用最遍及的型式。

  没有出产工艺负荷,只要采温暖日子用水的住宅区和公共设备时,可设置热水锅炉作为热源。

  在热电联产为主的城市,为了充沛发挥热电厂的供热才能,也应考虑以区域锅炉房为主的调峰热源,完成多热源联合供热。

  地热不需供应燃料,运转费用很低。有条件的区域,开发和运用地热资源作为城市会集供热的热源。以一个或多个地热田所发生出的地暖流为热源,向工业及民用修建供暖被称为地热供暖。近年来在东北、华北等城市人口会集区域,已取得了杰出的作用。

  核供热温度可达150℃,热效率达99%,不发生有害物CO、SO2及CO2等,能够净化环境。核供热的初出资高于相同功率的燃煤热源,但燃料本钱及其运转费用低,从哈尔滨核供热站的开始经济剖析知,核供热的均匀本钱将比燃煤供热低约20%。

  跟着全体科技进步,核供热技能将会愈加安全老练,为缓解我国动力缺少将起到活跃的作用。

  太阳能的运用研讨工作正在展开,太阳能热水器、太阳灶已推广运用,现在我国正在研讨和运用太阳能暖房,已初见成效。

  供热体系的热媒以蒸汽和高温水为主,应依据用户负荷的性质,合理确认热媒及其参数。

  关于出产工艺负荷,一般以蒸汽为热媒。关于仅有供温暖日子热水供应的热负荷,应以热水为热媒。

  当既有出产工艺热负荷,也有供暖、通风等热负荷时,一般以蒸汽为热媒来满意出产工艺的需求,但关于供暖体系的热媒挑选,要依据各方面状况,经过全面的技能和经济比较确认,一般选用高温热水为热媒。

  (1)热水的热能运用效率高,因没有凝聚水和蒸汽走漏以及二次蒸腾丢失,热效率比蒸汽体系高,可节约燃料。

  (2)供暖体系以水作热媒,可选用质调理的运转调理办法,既节约热量又能满意卫生要求。

  (3)热水供热体系能够远距离运送,供热半径大,一般操控在20公里规划内,而蒸汽供热体系的供热半径一般操控在8公里内。

  (4)热水供热体系由于水容量大、水的比热大、蓄热才能高,供热工况较安稳。

  (1)供热体系以蒸汽作为热媒,适用规划广,能够满意各种不同性质热用户的要求。

  (2)换热器以蒸汽作为热媒,因其热量高传热系数大,能够削减换热器的换热面积。

  (3)蒸汽密度小,不受地势高差影响,特别适合于大高差供热体系,可有用下降管网体系的工作压力。

  近年来也在研讨以高温热水为热媒,运用高温水能远距离运送的特色,在用户处扩容蒸腾为饱满蒸汽供出产工艺用汽。该项技能出资较大,有必要是用户有特别的卫生要求,远离污染源等条件或经济上合理才可选用。

  热媒参数,关于出产工艺热负荷,要满意整个用户出产工艺用汽压力、温度、和蒸汽干度的要求;关于供暖负荷,要尽或许进步热媒参数,能够下降热网出资和削减运送电能耗费。

  关于热电厂作热源的供热体系,一方面热媒参数的确认触及热电厂的经济性。如进步热网供水温度,就要相应进步抽汽(或背压排汽)的压力,添加煤耗、下降汽轮机的净发电量(总发电量减去供热循环泵功率)。另一方面,热水管网选用直埋敷设时,供水温度由于受保温材料约束不宜过高。国内热电厂供热体系,供水温度一般操控在110℃~150℃之间,以供水130℃、回水70℃最为遍及。

  关于区域锅炉房作热源的供热体系,选用较高的供水温度,热源不存在下降热能运用率问题。进步供水温度,加大供回水温差,可使热网选用较小的管径,下降网路运送循环水量的电能耗费以及换热体系设备出资。但供水温度过高,对管道及设备的耐压要求高,管道保温材料及敷设办法也遭到必定的约束,运转办理水平也相应进步,所以应经过归纳经济技能比较确认。当区域锅炉房有或许与热电管网并网运转时,规划供回水温度应与热电厂管网规划温度相同。

  管网的体系型式、路由和敷设办法在管网规划环节中有着重要的含义。不只触及到供热体系的初出资和运转费用也影响到供热的牢靠性、后备性,以及管网的运用寿命。

  热力管道安置成枝状管网,体系简略,管道的直径沿途随热负荷的削减而减小,管道金属耗量少,管网造价低、运转办理便利。可是供热的后备性差,即当管道某处发生毛病,在损坏地址今后的一切用户供热负荷中止,乃至形成整个体系中止供热。考虑到修建物具有必定的蓄热才能,关于较小的管径,扫除热网毛病所用的时刻短,短时停热修建物室温不致大幅度下降。因而,枝状管网是中小型供热体系最遍及选用的管网办法。

  环状管网实践上指输配管网成环状。从热源到输配管网,从输配管网到热用户或二级。

  换热站的管网仍安置成枝状。环状管网的长处是具有很高的供热后备才能。当输配干线某处呈现事端时,能够切除毛病段后,经过环状管网由另一方向供热。加之多热源及其多条输配干线通向环状管网,因而极大的进步了供热的牢靠性,在多热源联合供热的大型会集供热体系中,保证不会发生大面积停热。

  环状管网和枝状管网比较,初出资高、运转办理杂乱,热源和管网应有较高的自动操控设备。

  3.枝状干线连通关于大型的单热源长输热水供热体系,自热源向同一方向引出的干线之间宜设连通管线。连通管线应结合分段阀门设置。连通管线可作为输配干线运用,用来进步供热的牢靠性。

  1)蒸汽热力网的蒸汽管道,宜首要选用单操控。依据详细状况,也可选用双管或多操控:

  2)关于大型的单热源长输热水供热体系,有条件时,也可选用双供水、单回水的三操控运送干线来进步供热的牢靠性。

  蒸汽供热体系应选用直接换热体系。当被加热介质走漏不会发生损害时,其凝聚水应悉数收回并设置凝聚水管道。当蒸汽供热体系的凝聚水收回率较低时,是否设置凝聚水管道,应依据用户凝聚水量、凝聚水管网出资等要素进行技能经济比较后确认。对不能收回的凝聚水,应充沛运用其热能和水资源。

  当凝聚水收回时,用户热力站应设闭式凝聚水箱,当凝聚水管选用无内防腐的钢管时,应采纳办法保证任何时候凝水管都充溢凝聚水。

  (3)开式热水热力网在日子热水热负荷足够大且技能经济合理时,可不设回水管。

  热力管道的敷设办法分为:地上架空敷设和地下敷设。地下敷设又可分为:地沟敷设和无沟敷设即直埋敷设。地沟敷设又包含通行地沟、半通行地沟、不通行地沟。

  热水热力网管道地下敷设时,应优先选用直埋敷设。直埋敷设技能经济不合理时才用地沟敷设。穿越不答应开挖检修的地段时,应选用通行地沟敷设,有条件时地沟横截面积要考虑必定的殷实量。当选用通行地沟困难时,可选用半通行地沟敷设。一些环境答应开挖的地段应优先选用不通行地沟。

  管网初调理前首要要对管网体系及其阀门装备有一个全面的了解。如单热源仍是多热源;枝状管网仍是环状管网;循环泵的特性曲线、流量、扬程等相关于管网及用户的巨细;管网调理阀类型、调理阀的装置方位,调理阀的特性系数和开度有无对应联系;管网各管段以及用户体系内部的阻抗取得途径,经过核算仍是需求实测等。其次具有的初调理设备及仪器照实测流量能够选用超声波流量计,实测压力需求有压力表,实测温度能够经过温度计或红外线测温仪等。第三,调理技能人员的编程才能等。

  关于循环泵流量相关于规划流量偏少或比较简略的体系,应首选份额调理的办法。经过份额调理后,完成均匀供热。份额调理能够在冷态下进行,也能够在热态下进行。

  份额调理办法要求管网各用户进口、各分支点、以及每条干线都要装置调理阀,调理阀能够是平衡阀或一般调理阀。调理前有必要对一切调理阀进行两次以上的流量丈量并核算其水力失调度。调理进程中,由于被调用户(或支线)的调理又影响到结尾用户(支线),所以结尾有必要坚持当令监控和运算。

  关于循环泵流量相对规划流量偏大或体系较大,选用份额调理办法,丈量、核算工作量过多的供热体系,选用补偿调理办法较好。补偿调理办法要求三组调试人员、两组智能外表。补偿调理法要求体系装备的调理阀门具有开度指示功用,具有依照经过的流量和阀门压降核算确认开度值的条件。

  补偿法除最结尾用野外,每个热用户的调理阀只丈量一次,节约人力;调理阀是在答应的最小压降下调理的,因而和份额调理法比较下降了供热体系循环水泵的扬程,然后节约循环泵的运转功率。

  当管网装备、调理外表、或技能人员等不具有条件,不能选用上述任一调理办法时,回水温度调理法便是仅有能够选用的初调理办法。该调理办法只需求一台红外线测温仪。在调理进程中,如果能结合份额调理法的原理,会恰当进步调理速度。经过重复调整,该办法相同能够到达抱负的调理作用。

  1.会集质调理:以供热量和用户在某室外温度下的热负荷相平衡为意图一种调理办法。只需在热源处改动网路的供水温度,办理简略,操作便利。网路循环水量坚持不变,网路的水力工况比较安稳,不会由于调理导致用户水力失调。会集质调理适用于直联网,是现在运用最多的一种调理办法。但由于在整个供暖期中,网路循环水量坚持不变,所以调理进程不节约运送电能。

  2.分阶段改动流量的质调理。分阶段改动流量质调理需求在供暖期中按室外温度凹凸分为几个阶段。郭鹏学暖通在室外温度较低的阶段中坚持较大的流量,而在室外温度较高的阶段中坚持较小的流量,在每一阶段内管网的循环水量坚持不变,供暖调理选用改动管网供水温度的质调理。

  量调理办法以调理供热量和节电为起点的一种调理办法。量调理依照流量的改动规则分为:固定供水温度的量调理和固定供回水温差的量调理,以及流量按指数改动规则的量调理和分阶段改动流量的质调理。

  现在该办法流量改动规则选用等于热负荷的改动规则,和固定供水温度的量调理比较操控难度较大,可是不需求换热器面积的辅佐调理。

  间歇调理一般在室外温度较高的初寒期和末寒期选用,作为一种辅佐的调理办法,用于小型的直联网体系较遍及。

  当体系装备自力式流量操控阀时,热源调理不能选用变流量调理,那样会因近端用户自力式流量调理阀的动作,呈现近热远冷的水平失调。

  当体系装备自力式压差操控阀时,热源相同不能选用变流量调理。当主动量调流量小于用户的流量时,相同会引起体系的水平失调。

  别的,在选用会集调理的办法时,必定要因时、量体裁衣,依据每个供暖体系的实践状况,管网阀门装备和自动操控体系的装备、运转办理水平等灵敏选用。在实践运用中,一个采暖期有时需求几种办法结合起来运用。

  热水供热体系常见的定压办法有多种,如:胀大水箱定压、补水泵定压、气体定压罐定压、蒸汽定压等。供热体系定压办法的挑选应考虑下列要素:定压点的方位、体系压力答应动摇规划、忽然停电的损害程度、初出资和运转费用、体系规划的巨细、热媒温度等要素。

  换热站以蒸汽、高温热水为热源,运用各种类型的换热器,进行直接换热或直接加热,经热网循环水泵将热水供应热网体系各用户。所以,换热站的规划有必要遵从国家动力方针,恪守有关标准和安全规程,合理推广热能归纳运用,保护环境,选用老练牢靠、技能先进的换热设备。

  换热器一般可分为间壁式换热器和直接混合式换热器。间壁式换热器在供热体系中,因凹凸温两种热媒互不掺混,一、二级网具有不同的压力而运转办理便利,牢靠性好,技能经济性高级长处而被城市会集供热遍及选用。

  间壁式换热器依据换热面形状可分为螺旋管壳式换热器、等截面不等截面板式换热器 、起浮盘管换热器、容积式换热器等。

  1.换热器的容量和台数应依据热负荷调理并依照最晦气工况进行挑选,一般不设备用。但一台换热器停用时,郭鹏学暖通其他的应满意60~75%热负荷的需求。一般供热面积在5万平米以下挑选一台,10万平米以下2台,15万平米以下3台。20万平米以上3~4台。

  2.换热器应满意热媒(一、二次)的工作压力、温度等参数的要求,以保证热网体系安全牢靠的运转。

  3.当选用板式换热器时,单台的板片数不宜太多或太少;从造价和修理的视点看,操控在50-100片较宜;考虑到橡胶垫片的耐温性,板式换热器的介质温度不宜高于180℃。

  循环水泵在供热体系中所占份额,无论是容量仍是设备数量都是很大的,运转中的问题也比较多。因而,正确挑选、合理运用和办理,关于保证正常供热和进步经济效益是十分重要的。挑选的准则是:设备在体系中能够安全、高效、经济地运转。挑选的内容首要是确认它的型式、台数、标准、转速以及与之配套的电动机功率。

  1.闭式热力网补水泵的流量不该小于体系循环流量的2%;事端补水量不该小于供热体系循环流量的4%。

  2.开式热力网补水量,不该小于日子热水最大规划流量和供热体系走漏 流量之和。

  5.关于大型会集供热一级网体系,补水泵应考虑热源忽然中止加热的事端补水量。

  在凹凸层修建混合小区,供热体系能够有多种挑选计划。可是关于特定的供热目标总存在一个最优的计划,便于施行,节约初出资和运转费用。

  1.在低区供热体系有单个高层修建需求供暖时,高层修建室内采暖体系 宜规划成双水箱体系或其他双水箱变异式体系。此刻在用户引进口,经过供水加压泵进行辅佐供热是最好的挑选。

  2.在低区供热体系有单个高层修建需求供暖时,高层采暖为非双水箱体系时,用户引进口宜选用供水加压、回水减压且在高区加压泵停电时,能够堵截凹凸区体系的衔接办法最省。

  3.当低层修建采暖体系的散热设备能够接受和高层修建相同的静水压力时,热源选用旁通管定压体系最优。

  4.当高、低层修建都有必定的规划,凹凸层修建供暖热媒温度相一起,能够在热源内分水器后对高区加压,集水器前对高区回水减压的四操控别离凹凸区进行供热。

  5.当凹凸区修建都有必定的规划,凹凸区采暖体系热媒温度不一起,能够选用独立设置热源,四操控供热的办法。

  同一修建小区既有散热器供暖体系又有地板辐射供暖体系的状况也越来越多,这就对小区热力站的规划提出了更高的要求。现在这种混合小区的供热体系有三种规划办法。

  1、关于散热器用户为首要用户,有少数地暖用户的供暖小区,热源及管网依照散热器用户规划,地暖用户选用散热器用户的回水供应;当散热器用户回水不能满意要求时,在地暖用户进口选用水-水喷射泵;当水-水喷射泵不能满意运用要求时,选用混水泵的衔接办法。

  2、当散热器用户为主,有必定量的地暖用户的供热小区,在站内设置一组换热器和会集设置混水泵四操控别离供应两种用户。

  3、当地暖用户和散热器用户适当,站内设置两套独立的供热体系、四操控别离供应各种用户。

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