第六節(jié)熱電廠的對外供熱系統(tǒng)第一節(jié)熱負(fù)荷的特性第二節(jié)供熱系統(tǒng)本章提要1精選ppt第一節(jié)熱負(fù)荷的特性一、熱負(fù)荷〔一〕熱負(fù)荷的分類由熱電廠通過熱網(wǎng)向熱用戶供給的不同用途的熱量，稱為熱負(fù)荷。研究熱負(fù)荷的目的在于確定計算熱負(fù)荷大小，確定熱負(fù)荷隨時間變化規(guī)律和全年的供熱量，確定用戶對載熱質(zhì)種類及參數(shù)的要求。季節(jié)性熱負(fù)荷：用熱量主要與氣候條件有關(guān)采暖、通風(fēng)、空調(diào)特點：取決于室外溫度，年變化大，日變化小非季節(jié)性熱負(fù)荷：用熱量與室外氣溫?zé)o關(guān)熱水供給、生產(chǎn)工藝用熱特點：年變化小，日變化大2精選ppt第一節(jié)熱負(fù)荷的特性3精選ppt各類熱負(fù)荷特點類別特點生產(chǎn)熱負(fù)荷熱水供應(yīng)負(fù)荷采暖及通風(fēng)熱負(fù)荷用途用于加熱、干燥、蒸餾等工藝熱負(fù)荷；用作驅(qū)動汽錘、壓氣機(jī)、水泵等動力熱負(fù)荷。印染、漂洗等生產(chǎn)用熱水；城市公用設(shè)施及民用熱水生產(chǎn)、城市公用事業(yè)及民用的采暖及通風(fēng)主要用戶石油、化工、輕紡、橡膠、冶金等生產(chǎn)及人民生活生產(chǎn)及人民生活負(fù)荷特性非季節(jié)性，晝夜變化大，全年變化小非季節(jié)性，晝夜變化大，全年變化小季節(jié)性，晝夜變化小，全年變化大介質(zhì)及參數(shù)一般為0.15~0.6MPa飽和蒸汽，也有高于1.4~3.0MPa的蒸汽60℃~70℃熱水70℃~150℃或更高溫度的熱水或0.07~0.28MPa蒸汽工質(zhì)損失率直接供汽：20%~100%間接供汽：0.5%~2%100%水網(wǎng)循環(huán)水量的0.5%~2%第一節(jié)熱負(fù)荷的特性4精選ppt〔二〕季節(jié)性熱負(fù)荷1.采暖負(fù)荷Qh采暖熱負(fù)荷是當(dāng)室外環(huán)境溫度低于供暖設(shè)計溫度時，為保證室內(nèi)溫度維持設(shè)計溫度，由供熱設(shè)備向室內(nèi)輸送的熱量。采暖熱負(fù)荷設(shè)計值：〔1〕體積熱指標(biāo)法：〔2〕面積熱指標(biāo)法：〔3〕城市規(guī)劃指標(biāo)法采暖熱負(fù)荷的大小取決于室外溫度，設(shè)計時采用采暖室外計算溫度〔以日平均溫度為統(tǒng)計根底，根據(jù)20年的統(tǒng)計，采用當(dāng)?shù)貧v年平均每年不保證5天的日平均溫度值〕第一節(jié)熱負(fù)荷的特性5精選ppt〔二〕季節(jié)性熱負(fù)荷1.采暖負(fù)荷Qh各地采暖天數(shù)和起止日期均有規(guī)定，我國采用全晝夜室外平均氣溫+5℃為開始或停止采暖的時期。采暖熱負(fù)荷全年變化大，晝夜變化小。供熱規(guī)劃階段，可采用面積法或城市規(guī)劃指標(biāo)法確定采暖熱負(fù)荷。第一節(jié)熱負(fù)荷的特性6精選ppt〔二〕季節(jié)性熱負(fù)荷2.通風(fēng)熱負(fù)荷Qv采用強(qiáng)迫通風(fēng)的系統(tǒng)才有通風(fēng)熱負(fù)荷，其任務(wù)是將室外冷空氣加熱至規(guī)定的室內(nèi)溫度的耗熱量。通風(fēng)熱負(fù)荷設(shè)計值：〔1〕體積熱指標(biāo)法：或〔2〕百分?jǐn)?shù)法：，k取0.3-0.5通風(fēng)室外計算溫度采用歷年最冷月〔1月〕平均溫度，對于冬季的局部送風(fēng)、補(bǔ)償局部送風(fēng)和消除有害物質(zhì)的全面通風(fēng)采用采暖室外計算溫度。通風(fēng)熱負(fù)荷全年變化大，晝夜也有變化。第一節(jié)熱負(fù)荷的特性7精選ppt〔三〕非季節(jié)性熱負(fù)荷1.熱水供給熱負(fù)荷Qhw熱水供給熱負(fù)荷是供生產(chǎn)印染、漂洗等工藝用熱水及生活用熱水。全年變化小，而一晝夜、一周內(nèi)卻是不均衡的，與工廠的工作班次、居民的生活習(xí)慣有關(guān)。采暖期生活熱水最大熱負(fù)荷：

熱水負(fù)荷的水溫一般為60-65℃計算熱力網(wǎng)熱負(fù)荷時，干線采用采暖期生活熱平均熱負(fù)荷；支線當(dāng)用戶全部有儲水箱時，采用采暖期生活熱水平均熱負(fù)荷；當(dāng)用戶無儲水箱時，采用采暖期生活熱水最大熱負(fù)荷。居住區(qū)采暖期生活熱水平均熱負(fù)荷：第一節(jié)熱負(fù)荷的特性8精選ppt〔三〕非季節(jié)性熱負(fù)荷2.生產(chǎn)熱負(fù)荷〔1〕工藝熱負(fù)荷：機(jī)械制造、冶金、石油、化工、輕紡、皮革、造紙、制藥、食品等工業(yè)的某些工藝過程的工藝用熱，多用于加熱、枯燥、蒸餾、清洗等過程?！?〕動力熱負(fù)荷：驅(qū)動壓氣機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、汽錘和鍛壓機(jī)或用于企業(yè)內(nèi)部發(fā)電的生產(chǎn)用熱。與工藝過程、生產(chǎn)設(shè)備類型、生產(chǎn)制度等有關(guān)，全年變化小，晝夜變化大。低溫供熱：130℃-150℃,0.4-0.6MPa蒸汽供熱；中溫供熱：150℃-250℃，中、小型蒸汽鍋爐或熱電廠供熱汽輪機(jī)的0.8-1.3MPa或4.0MPa級的抽汽；高溫供熱：250℃-300℃時，大型鍋爐房或熱電廠的新氣經(jīng)過減壓減溫后的蒸汽。第一節(jié)熱負(fù)荷的特性9精選ppt〔三〕非季節(jié)性熱負(fù)荷2.生產(chǎn)熱負(fù)荷確定生產(chǎn)熱負(fù)荷本卷須知：〔1〕應(yīng)綜合各種生產(chǎn)工藝過程的計算用熱量，同時還應(yīng)考慮由于生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進(jìn)及生產(chǎn)過程的改變因素?！?〕熱水和蒸汽的負(fù)荷應(yīng)分別統(tǒng)計，對于蒸汽負(fù)荷應(yīng)按照蒸汽壓力進(jìn)行分類〔3〕對企業(yè)用戶提出的熱負(fù)荷數(shù)據(jù)，應(yīng)與同類企業(yè)耗熱量比較，檢查其合理性，一般應(yīng)使載熱質(zhì)的參數(shù)規(guī)格盡可能少，以減少熱網(wǎng)數(shù)目，且參數(shù)盡可能低〔4〕對缺少準(zhǔn)確熱負(fù)荷資料的企業(yè)，可采用實測或用歷年實際用熱量平均值確定，也可根據(jù)企業(yè)方案產(chǎn)品種類和數(shù)量按已有企業(yè)的耗熱量近似的估算熱負(fù)荷大小?！?〕當(dāng)用熱設(shè)備或熱用戶很多時，還應(yīng)考慮同時系數(shù)〔6〕還應(yīng)考慮供熱系統(tǒng)中近期熱負(fù)荷增長系數(shù)。第一節(jié)熱負(fù)荷的特性10精選ppt〔四〕同時〔同期〕使用系數(shù)當(dāng)有多個熱用戶時，其最大熱負(fù)荷一般不會在同一時間出現(xiàn)，因此確定最大熱負(fù)荷時，要考慮同時使用系數(shù)，即實際最大熱負(fù)荷與各熱用戶最大設(shè)計熱負(fù)荷總和的比值?！?〕采暖熱負(fù)荷：1.0〔2〕通風(fēng)熱負(fù)荷：0.8-1.0〔3〕生產(chǎn)熱負(fù)荷：0.7-1.0〔4〕生活熱負(fù)荷：0.5假設(shè)生活熱負(fù)荷和生產(chǎn)熱負(fù)荷時間錯開，同時使用系數(shù)取0第一節(jié)熱負(fù)荷的特性11精選ppt二、熱負(fù)荷圖熱負(fù)荷圖是描述某一期間內(nèi)熱負(fù)荷變化規(guī)律的曲線。根據(jù)目的和用途不同可分為：〔1〕熱負(fù)荷時間圖：表示熱負(fù)荷隨時間的變化規(guī)律，規(guī)劃指導(dǎo)供熱系統(tǒng)運(yùn)行、確定設(shè)備檢修程序和日期〔2〕熱負(fù)荷隨室外溫度變化圖：表示季節(jié)性熱負(fù)荷隨室外溫度的變化關(guān)系〔3〕熱負(fù)荷持續(xù)時間圖：表示季節(jié)性熱負(fù)荷在采暖期不同小時用熱量的持續(xù)性曲線，描述了不同室外氣溫持續(xù)時間確定的熱負(fù)荷變化規(guī)律，用以計算年供熱量及有關(guān)熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、選擇熱源設(shè)備、確定熱電聯(lián)產(chǎn)最正確熱化系數(shù)、確定熱網(wǎng)供水與回水溫度最正確值、選擇供熱設(shè)備經(jīng)濟(jì)工況第一節(jié)熱負(fù)荷的特性12精選ppt〔一〕熱負(fù)荷時間圖

第一節(jié)熱負(fù)荷的特性024681012141618202224Qh(GJ/h)hQt,max(GJ/h)住宅區(qū)典型熱水供應(yīng)日熱負(fù)荷圖

13精選ppt〔一〕熱負(fù)荷時間圖

第一節(jié)熱負(fù)荷的特性年生產(chǎn)熱負(fù)荷曲線熱負(fù)荷月份12 34 5678910111214精選ppt〔一〕熱負(fù)荷時間圖從熱負(fù)荷時間圖上，可以看出兩種典型負(fù)荷：最大熱負(fù)荷qm和最小熱負(fù)荷qmin，曲線下的面積表示一定時期內(nèi)所供給的熱量?！?〕平均熱負(fù)荷

〔2〕熱負(fù)荷系數(shù)〔充滿系數(shù)〕

〔3〕熱負(fù)荷利用小時數(shù)

〔4〕熱負(fù)荷最大利用小時數(shù)第一節(jié)熱負(fù)荷的特性15精選ppt〔三〕熱負(fù)荷隨室外溫度變化圖

第一節(jié)熱負(fù)荷的特性16精選ppt〔四〕熱負(fù)荷持續(xù)時間圖

第一節(jié)熱負(fù)荷的特性Qτ,hτ,ht0Qh=f(t0)t0=g(τ)季節(jié)性熱負(fù)荷持續(xù)時間圖室外氣溫持續(xù)時間采暖熱負(fù)荷室外溫度-5-10a1a2采暖熱負(fù)荷持續(xù)時間17精選ppt一、載熱質(zhì)的選擇及供熱熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)的根本任務(wù)是滿足熱用戶在質(zhì)量和數(shù)量上的供熱需求。根據(jù)熱源和熱用戶的分布情況，供熱系統(tǒng)可分為分散供熱系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)。分散供熱系統(tǒng)：熱源與熱用戶的用熱裝置直接結(jié)合，或者相距很近，無需熱網(wǎng)集中供熱系統(tǒng)：由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶組成，熱源和熱用戶相距很遠(yuǎn)，通過熱網(wǎng)相連。根據(jù)集中化程度可分為聯(lián)片、區(qū)域、城市和城際四種類型。熱網(wǎng)：將熱能由熱源通過管網(wǎng)輸送給熱用戶的系統(tǒng)第二節(jié)供熱系統(tǒng)18精選ppt一、載熱質(zhì)的選擇及供熱熱網(wǎng)

供熱系統(tǒng)常用的載熱介質(zhì)有蒸汽和熱水。載熱介質(zhì)的選擇主要取決于熱負(fù)荷特性要求、供熱經(jīng)濟(jì)性及供熱的調(diào)節(jié)性能等。生產(chǎn)工藝和動力熱負(fù)荷載熱介質(zhì)通常為蒸汽；采暖和生活熱水負(fù)荷，載熱介質(zhì)通常為熱水；當(dāng)同時有生產(chǎn)熱負(fù)荷和采暖負(fù)荷時，通常載熱介質(zhì)選用蒸汽，一般采用汽—水換熱后的熱水采暖。根據(jù)載熱介質(zhì)不同相應(yīng)的熱網(wǎng)分別稱為汽網(wǎng)和水網(wǎng)。第二節(jié)供熱系統(tǒng)19精選ppt一、載熱質(zhì)的選擇及供熱熱網(wǎng)

第二節(jié)供熱系統(tǒng)20精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)一、載熱質(zhì)的選擇及供熱熱網(wǎng)1.汽網(wǎng)的特點〔1〕對熱用戶適應(yīng)性強(qiáng)，可滿足各種熱負(fù)荷。〔2〕輸送能耗小，比水網(wǎng)輸送熱水的耗電量低得多?！?〕蒸汽密度小，因地形變化(高差)而形成的靜壓小，可以不受地形和地勢的影響?！?〕蒸汽的溫度和傳熱系數(shù)高，可以減少用戶的換熱面積，節(jié)約投資?！?〕輸送管道壓損大，距離一般在3-5km，最遠(yuǎn)10km?！?〕回水率低，外部損失增大。21精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)一、載熱質(zhì)的選擇及供熱熱網(wǎng)2.水網(wǎng)的特點〔1〕供熱距離遠(yuǎn)，熱損失小〔2〕水網(wǎng)利用供熱機(jī)組的調(diào)節(jié)抽汽在面式熱網(wǎng)加熱器中凝結(jié)放熱，將網(wǎng)水加熱并作為載熱質(zhì)通過水網(wǎng)對外供熱，該加熱蒸汽凝結(jié)水可全部回收，即回水率=100%〔3〕水網(wǎng)設(shè)計供水溫度130-150℃，可用供熱機(jī)組低壓抽汽作加熱蒸汽，使熱化發(fā)電比加大，提高熱經(jīng)濟(jì)性〔4〕可在熱電廠內(nèi)通過改變網(wǎng)水溫度進(jìn)行集中供熱調(diào)節(jié)，易于實現(xiàn)供熱機(jī)組集中控制和調(diào)度，而且水網(wǎng)蓄熱能力大，熱負(fù)荷變化大時仍穩(wěn)定運(yùn)行，水溫變化緩和。〔5〕水網(wǎng)密度大，事故敏感性強(qiáng)，水力工況要求嚴(yán)格22精選ppt一、載熱質(zhì)的選擇及供熱熱網(wǎng)

水網(wǎng)汽網(wǎng)供熱距離20~30km10km供熱汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性熱化發(fā)電比高熱化發(fā)電比低補(bǔ)充水處理費(fèi)用低高管網(wǎng)投資及運(yùn)行費(fèi)用高低第二節(jié)供熱系統(tǒng)23精選ppt一、載熱質(zhì)的選擇及供熱熱網(wǎng)按載熱介質(zhì)的回收情況分類：

第二節(jié)供熱系統(tǒng)供熱系統(tǒng)封閉式系統(tǒng)半封閉式系統(tǒng)開放式系統(tǒng)24精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)二、蒸汽供熱系統(tǒng)及設(shè)備1.供汽方案〔1〕由鍋爐引來蒸汽經(jīng)減壓減溫后直接供汽〔p1〕〔2〕由背壓機(jī)組的排汽或抽汽凝汽式供熱機(jī)組的高壓調(diào)節(jié)抽汽對外供汽，稱為直接供汽方式〔p3〕?！?〕如供熱式汽輪機(jī)的排汽或調(diào)節(jié)抽汽壓力略低于熱用戶的要求，而所需蒸汽量又不大時，可采用蒸汽噴射泵〔p2〕直接供汽凝結(jié)水如能回收，應(yīng)設(shè)回水管和回水收集設(shè)備〔4〕利用供熱機(jī)組的調(diào)節(jié)抽汽作為蒸汽發(fā)生器的加熱(一次)蒸汽，產(chǎn)生壓力稍低的二次蒸汽對外供汽，稱為間接供汽方式〔p4〕25精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)二、蒸汽供熱系統(tǒng)及設(shè)備

26精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)二、蒸汽供熱系統(tǒng)及設(shè)備2.減溫減壓器減溫減壓器是用來降低蒸汽壓力和溫度的設(shè)備，其根本工作原理是通過節(jié)流降低壓力，通過噴水降低溫度。減溫減壓器主要由節(jié)流減壓閥、噴水減溫設(shè)備和壓力溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成。工藝流程：鍋爐來的新汽由進(jìn)汽閥1進(jìn)入減壓閥2，節(jié)流至所需壓力，而后進(jìn)入減溫器3，與給水泵或凝結(jié)水泵來的減溫水進(jìn)行混合減溫，減壓閥2和減溫閥3都配有自動調(diào)節(jié)裝置，以控制其出口汽壓和汽溫。另外還應(yīng)配有平安閥、疏排水設(shè)備，備用減溫減壓器應(yīng)處于熱備用狀態(tài)。27精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)二、蒸汽供熱系統(tǒng)及設(shè)備

28精選ppt二、蒸汽供熱系統(tǒng)及設(shè)備2.減溫減壓器〔1〕物質(zhì)平衡式：〔2〕熱平衡式：

第二節(jié)供熱系統(tǒng)29精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)三、熱水供熱系統(tǒng)及設(shè)備1.熱網(wǎng)加熱器類型熱電廠送出的熱網(wǎng)水由熱電廠的蒸汽通過外表式熱網(wǎng)加熱器進(jìn)行加熱。其工作原理和構(gòu)造與外表式回?zé)峒訜崞飨嗤?，也有立式、臥式之分。但其容量、換熱面積較大，可達(dá)500m2；端差較大，可達(dá)10℃左右；其水質(zhì)遜于給水、凝結(jié)水；為便于清洗，多采用直管。

30精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)三、熱水供熱系統(tǒng)及設(shè)備1.熱網(wǎng)加熱器類型〔1〕熱網(wǎng)加熱器： 基載熱網(wǎng)加熱器〔根本加熱器BH〕 峰載熱網(wǎng)加熱器〔尖峰加熱器PH〕〔2〕熱網(wǎng)水泵HP：熱水循環(huán)的動力源〔3〕熱網(wǎng)凝結(jié)水泵HDP：回收熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水〔4〕熱網(wǎng)補(bǔ)充水泵HMP：補(bǔ)充熱網(wǎng)水損失〔5〕尖峰鍋爐WB：在尖峰熱負(fù)荷期間投入使用

31精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)三、熱水供熱系統(tǒng)及設(shè)備

高參數(shù)熱電廠熱網(wǎng)加熱器的原那么性熱力系統(tǒng)1－根本熱網(wǎng)加熱器；2－尖峰加熱器；3－熱網(wǎng)水泵；4－熱網(wǎng)凝結(jié)水泵；5－尖峰熱水爐；6－循環(huán)水泵；7－凝汽器內(nèi)熱網(wǎng)水加熱管束；8—疏水冷卻器32精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)三、熱水供熱系統(tǒng)及設(shè)備2.系統(tǒng)流程一般熱網(wǎng)加熱器采用串聯(lián)的方式進(jìn)行多級加熱，以充分利用低壓抽汽，提高熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。根本加熱器加熱用抽汽壓力較低，在供熱期一直投運(yùn)，其出口水溫可滿足熱網(wǎng)大多數(shù)情況下的需要；尖峰加熱器加熱用蒸汽壓力較高，在供熱期的少數(shù)時間內(nèi)投運(yùn)，其汽源可采用汽輪機(jī)較高壓力抽汽或主蒸汽減溫減壓后供給。熱網(wǎng)加熱器的疏水按照溫差引起做功能力損失最小的原那么，匯入汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，即匯入與本加熱器共用同一抽汽的那一級回?zé)峒訜崞鞯乃畟?cè)出口。如采用多級熱網(wǎng)加熱器，疏水采用逐級自流方式后再按上述原那么匯入33精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)三、熱水供熱系統(tǒng)及設(shè)備3.設(shè)備選擇基載熱網(wǎng)加熱器可安排在非采暖期進(jìn)行檢修，故不設(shè)備用，但在容量上有一定裕度，即在停用一臺熱網(wǎng)加熱器時，其余熱網(wǎng)加熱器能滿足60%-75%〔嚴(yán)寒地區(qū)取上限〕季節(jié)性熱負(fù)荷的需要。峰載熱網(wǎng)加熱器或尖峰熱水鍋爐的配置，應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷的性質(zhì)、供熱距離、當(dāng)?shù)貧庀髼l件和熱網(wǎng)系統(tǒng)等具體情況綜合研究確定。一般熱網(wǎng)水泵HP、熱網(wǎng)凝結(jié)水(即熱網(wǎng)疏水)泵HDP和熱網(wǎng)補(bǔ)充水泵HMP都不少于兩臺，其中一臺備用，備用熱網(wǎng)補(bǔ)充水泵應(yīng)能自動投入。34精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)35精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)四、供熱系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)備1.尖峰熱水鍋爐熱水鍋爐是熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)中承擔(dān)尖峰熱負(fù)荷的一種主要設(shè)備，可裝設(shè)在熱電廠內(nèi)〔將BH出口水溫進(jìn)一步提高到設(shè)計溫度〕及熱網(wǎng)中部或末端〔供熱參數(shù)與熱電廠供熱參數(shù)相同〕

36精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)四、供熱系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)備

2.蒸汽蓄熱器蒸汽蓄熱器是一個容積很大的水容器，它能在系統(tǒng)負(fù)荷減少時從鍋爐吸收多余蒸汽，在系統(tǒng)負(fù)荷增加時送出蒸汽，目前采用的主要是變壓蓄熱器。

變壓蓄熱器原理圖(a)變壓蓄熱器系統(tǒng)圖 (b)換流器工作示意圖

37精選ppt第二節(jié)供熱系統(tǒng)四、供熱系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)備

變壓蓄熱器的各種連接方案(a)、(b)飽和蒸汽來自同一汽源；(c)由