供热工程》第7章集中供热系统.ppt

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1、7.1 集中供热系统的热负荷,第7章 集中供热系统,7.2 集中供热系统的热源,7.4 蒸汽供热系统,7.5 集中供热系统的热力站,7.3 热水供热系统,7.2 集中供热系统的热源,7.2.1 热电厂,7.2.2 区域锅炉房,返回首页,7.2.1 热电厂,热电联产的类型,背压式汽轮机,抽汽式汽轮机,排气压力高于大气压力的供热汽轮机,背压式汽轮机系统,从汽轮机中间抽汽供热的汽轮机,如果忽略不计管路沿途及动力装置的热损失，背压式热电联产过程的理论热能利用率为100,通过背压式汽轮机的蒸汽量取决于热用户热负荷的大小，所以背压式汽轮机的发电功率受用户热负荷的制约，不能分别地独立进行调节,7.2.1 热

2、电厂,抽汽式汽轮机系统,本系统有两个可调节抽汽口：高压抽汽口的抽汽压力为810513105Pa，主要用来向工业用户供应高压蒸汽；低压抽汽口的抽汽压力为1.21052.5105Pa，抽出的蒸汽，大部分送进热网主加热器,被热网主加热器加热的网路水，如温度不能满足供热调节曲线所规定的供水温度时，则送入高峰加热器进一步加热。高峰加热器所需的蒸汽是由锅炉经减压加湿装置直接供应的。高峰加热器产生的凝结可以二次汽化，再送入主加热器。,抽汽式汽轮机的优点是抽汽量的多少不影响额定发电功率，亦即热、电负荷不相互制约。但由于存在冷凝器的冷源损失，其热能利用效率明显低于背压式汽轮机；而且，由于抽汽式汽轮机增设了调节抽

3、汽量的节流机构，降低了其相对内效率。,7.2.1 热电厂,背压抽汽式汽轮机系统,高压抽汽一般供给工业热用户，而汽轮机排汽一般都用于加热热水管网。和背压式汽轮机组相比，供热上具有一定的灵活性，但仍然没有克服热、电负荷相互制约的缺点，实质上仍属于背压式汽轮机组的范畴。,7.2.1 热电厂,凝汽式汽轮机组的改造,提高凝汽式汽轮机排汽压力，使其在供暖期间降低真空运行（称为恶化真空），把冷凝器作为热网回水加热器，用热水管网的循环水供暖。虽然降低了机组的发电功率和年总发电量，但由于实现了热电联产，提高了电厂的热能利用率。,为满足供热需要，凝汽式汽轮机在低真空下运行，排汽压力从原来的4kPa提高到50kPa

4、左右，使热水在冷凝器中加热到7080。采用恶化真空方式供热，供水温度低，供回水温差小，外网管径较大。当需要更高的供水温度，可利用电厂蒸汽增设高峰加热器。,返回本节,在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水两种热媒,7.2.1 区域锅炉房,蒸汽锅炉房,为集中供热系统提供热媒的蒸汽锅炉及其附属设备,设置集中热交换站的系统,通常应用于系统供暖热负荷较大，而且供暖时间又较长的情况；室外管网一般由蒸汽供热系统和热水供热系统并行构成。为了充分利用蒸汽的热能，集中热交换站大多采用两级加热的方式：凝结水冷却器和汽-水换热器。,7.2.1 区域锅炉房,蒸汽锅炉房,设置蒸汽喷射装置的的系统,一部分高压蒸汽从分汽缸出来后直

5、接进入蒸汽喷射器，利用蒸汽喷射器抽引热水管网回水并对其进行加热。喷射器进汽管处设有止回阀，防止停止送汽时热水管网中的水倒灌入分汽缸。,在热水管网回水管上设有一台高位膨胀水箱，它一方面起着给系统定压的作用；另一方面又可以将蒸汽经喷射器后冷却相变后给系统增加的水量，通过溢流管送回锅炉房的给水箱。,7.2.1 区域锅炉房,蒸汽锅炉房,设置蒸汽喷射装置的的系统,如果安装高位水箱困难，或者热水管网要求的供水温度比较高，可以利用压力调节器定压。图中设有两个压力调节器，分别控制蒸汽冷却相变后给系统增加的水量和补给水量。,利用压力调节器定压的方式,7.2.1 区域锅炉房,蒸汽锅炉房,设置蒸汽喷射装置的的系统,

6、蒸汽喷射器结构简单，造价低；既能加热系统回水，又能为系统水循环提供动力,由于蒸汽和热水直接接触换热，不能回收纯凝水，增加了锅炉水处理设备的投资及运行费用；尤其对高压锅炉，水质要求十分严格，影响更大,系统特点：,进汽压力是保证蒸汽喷射器正常工作的一个重要参数，如蒸汽压力调节不当，超出了喷射器正常工作所要求的范围，就会出现噪声、振动等现象，甚至会破坏整个系统的正常运行,7.2.1 区域锅炉房,蒸汽锅炉房,采用淋水式加热器的系统,网路回水通过网路循环水泵5进入淋水式加热器3的上部。通过设置在加热器上部的若干个淋水盘12的细孔，使水呈分散状态流下。蒸汽锅炉1送出的蒸汽，通过减压阀2后从加热器的淋水盘的

7、下部送入加热器内。与淋水盘下流的细水流直接接触而将水加热到接近水的沸腾温度。,网路供水由加热器下部蓄水箱11的底部引出，通过混水器4，与从网路循环水泵抽引过来的一小部分回水混合后，再向外网输送。当下部蓄水箱中水位超出时，通过水位信号器控制使电磁阀开启，将多余水量排到锅炉给水箱9去；当蓄水箱的水位降到最低水位时，通过水位信号器控制启动补水。,7.2.1 区域锅炉房,蒸汽锅炉房,采用淋水式加热器的系统,混水器,系统特点：热利用效率比表面式换热器高，但对锅炉的水处理不利,7.2.1 区域锅炉房,热水锅炉房,为热水供热系统制备热媒的热水锅炉及其附属设备,返回本节,7.3 热水供热系统,7.3.1 概述

8、,7.3.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,返回首页,7.3.3 通风系统热用户与热水网路的连接,7.3.4 热水供应热用户与热水网路的连接,7.3.5 闭式双级串联和混联连接的系统,7.3.1 概述,热水供热系统形式,闭式系统,开式系统,开式系统在我国并没有得到应用,热媒参数,以热电厂为热源的热水供热系统,设计供水温度：110150oC；设计回水温度：70oC,以区域锅炉房为热源的热水供热系统,与蒸汽系统相比，节约燃料2040,热能利用率高,设计供水温度：95oC；设计回水温度：70oC,供热半径大,返回本节,7.3.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,无混合装置的直接连接,简单的直接连接

9、：网路的设计供水温度必须符合供暖系统热用户的需要用户引入口处热网供回水管的资用压差必须大于或等于供暖系统热用户的压力损失,7.3.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,安装自立式压差控制阀的直接连接,安装压差控制阀的直接连接：适用于变流量的供暖系统热用户根据实际需要设定控制压差,7.3.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,安装自立式流量控制阀的直接连接,安装定流量阀的直接连接：适用于定流量的供暖系统热用户,7.3.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,安装水喷射器的直接连接,喷射式泵依靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。,水喷射器,7.2.2 供暖系统热用

10、户与热水网路的连接,安装水喷射器的直接连接,安装水喷射器的直接连接：构造简单，工作可靠供回水管之间需要足够的资用压差，才能保证水喷射器正常工作通常只用于单栋建筑的供暖系统，需要分散管理,系统,7.2.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,安装混合水泵的直接连接,安装混合水泵的直接连接：通过调节水泵的阀门开度或热网供回水管进出口处的阀门开度，可以较大范围调节进入供暖热用户的供水温度和流量在热网供水管入口处应装设止回阀,7.2.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,间接连接,需要在建筑物用户入口处或热力站内设置表面式水-水换热器以及供暖热用户循环水泵等设备热网压力工况和流量不受热用户影响，便于运行管理

11、热源补水率降低，经济性提高,返回本节,7.2.3 通风系统热用户与热水网路的连接,通风系统中的空气加热器承压能力较高，且对热媒参数无严格限制，采用简单直接连接方式,返回本节,7.2.4 热水供应热用户与热水网路的连接,无储水箱的连接方式：常用于一般住宅或公共建筑中,返回本节,装设下部储水箱的连接方式：系统较为复杂，一般用于对热水供应要求较高的旅馆或住宅中,装设容积式换热器的连接方式：常用于工业企业或公共建筑的小型热水供应系统,装设上部储水箱的连接方式：常用于浴室或用水量很大的工业企业中,7.2.5 闭式双级串联和混联连接的系统,闭式双级串联系统,7.2.5 闭式双级串联和混联连接的系统,闭式混

12、合连接系统,返回本节,7.3 蒸汽供热系统,7.3.2 各类热用户与蒸汽管网的连接方式,返回首页,7.3.2 凝结水回收方式,7.3.1 概述,7.3.1 概述,返回本节,初始供汽压力,视用户要求并随热源装备而定：0.7851.27MPa,蒸汽管道根数,有特殊要求的用户设置单独的供汽管道,供汽压力特别高或用汽量波动特别大的用户,与季节性负荷相比很少时，全年性负荷单独设置供汽管道,不允许中断供汽的用户，设置复线，各承担50的负荷,凝结水的回收,凝结水含有高热量，含盐量低，应尽量提高凝结水回收率,7.3.2 各类热用户与蒸汽管网的连接,返回本节,7.3.3 凝结水回收方式,凝结水回收系统的分类,开

13、式系统,闭式系统,按是否与大气相通,按驱动动力,余压回水系统,重力回水系统,单相满管流,单相非满管流,按流动状态,凝结水回收系统,从凝结水流出用热设备起，经疏水器、凝结水管网返回热源的整个系统,加压回水系统,两相流,7.3.3 凝结水回收方式,余压回水的凝结水回收系统,开式余压回水系统与闭式余压回水系统,7.3.3 凝结水回收方式,余压回水的凝结水回收系统,闭式凝结水箱,闭式凝结水箱，一般做成圆筒形的耐压容器，设计工况下，箱内维持一定值的蒸汽压力（不小于5000KPa的表压力）,为了稳压，设置阀前压力调节阀9以及阀后压力调节阀11还应装设安全水封等防止超压溢流的安全设备,7.3.3 凝结水回收

14、方式,余压回水的凝结水回收系统,安全水封,余压回水系统的特点,用户热力入口处设备简单；凝结水管网可随地形起伏倾斜，也可架空敷设；二次汽可以集中利用凝结水管管径较粗；疏水器的围护工作量大,应用广泛适用于作用半径为5001000m、各用热设备用汽压力比较一致且用热设备较为分散的中小型厂区规模的蒸汽供热系统,7.3.3 凝结水回收方式,重力回水的凝结水回收系统,非满管流的重力回水系统,适用于低压蒸汽供热系统（蒸汽初始压力70KPa）应用广泛凝结水在外管网中不再汽化,7.3.3 凝结水回收方式,重力回水的凝结水回收系统,满管流的重力回水系统,采用开式或闭式高位水箱,7.3.3 凝结水回收方式,加压回水

15、的凝结水回收系统,采用水泵的加压回水系统,可以长距离大流量输送凝结水，应用广泛,7.3.3 凝结水回收方式,加压回水的凝结水回收系统,采用喷射压送器的加压回水系统,设置一台水-水喷射泵，用以提高凝结水在水泵入口处的压力，防止凝结水在水泵吸入口的汽化和水泵内的汽蚀,7.3.3 凝结水回收方式,加压回水的凝结水回收系统,采用凝结水回水泵的加压回水系统,凝结水回水泵利用蒸汽或压缩空气作为动力，可以避免采用水泵时吸入口的凝结水汽化问题,7.3.3 凝结水回收方式,加压回水的凝结水回收系统,凝结水回水泵的工作过程,由水箱、加压室、控制阀等部分组成可以取代用热设备出口的疏水器，是无节流部件的疏水器机组使用

16、时可以做成闭式（利用二次蒸汽）或开式（排除二次蒸汽）,7.3.3 凝结水回收方式,加压回水的凝结水回收系统,凝结水回水泵的结构,返回本节,7.5 集中供热系统的热力站,7.5.2 热力站的不同形式,返回首页,7.5.3 热力站的供热调节,7.5.1 概述,7.5.1 概述,热力站,供热管网与热用户之间的连接点,热力站的功能,返回本节,检测 计量 转换 调节 分配,热力站的分类,热水热力站,蒸汽热力站,根据热媒,根据服务对象,民用热力站,工业热力站,用户热力站,集中热力站,根据热力站位置,区域热力站,7.5.2 热力站的不同形式,用户热力站,无热计量要求的用户热力站,分户热计量的用户热力站,用户

17、热力站（用户引入口）一般设置在热用户所在建筑物的地沟入口或地下室内，通过它向该用户分配热量。,7.5.2 热力站的不同形式,集中热力站,7.5.2 热力站的不同形式,集中热力站,一般设置在单独的建筑物内，也可设置在某一栋建筑物内，向一个街区或多栋建筑分配热量。,7.5.2 热力站的不同形式,蒸汽热力站,返回本节,7.5.3 热力站的供热调节,集中热力站的调节,二次网循环水泵不采用变频调速的调节方案,间接连接系统的调节方案,直接连接系统的调节方案,7.5.3 热力站的供热调节,集中热力站的调节,二次网循环水泵不采用变频调速的调节方案,控制最不利环路最末端用户供回水管之间压差为定值,7.5.3 热

18、力站的供热调节,集中热力站的调节,二次网循环水泵采用变频调速的调节方案,控制热力站二次网进出口压差为定值,7.5.3 热力站的供热调节,集中热力站的调节,二次网循环水泵采用变频调速的调节方案,7.5.3 热力站的供热调节,用户热力站的调节,设置压差控制阀的直接连接系统的局部调节,7.5.3 热力站的供热调节,用户热力站的调节,不设压差控制阀的直接连接系统的局部调节,7.4.3 热力站的供热调节,用户热力站的调节,间接连接系统的局部调节,返回本节,7.1 热网系统形式,7.1.1 枝状管网,返回首页,7.1.2 环状管网,7.1.1 枝状管网,返回本节,枝状管网布置简单，基建投资少，运行管理简单，但不具有后备供热性能蒸汽供热系统通常采用枝状管网布置,7.1.2 环状管网,返回本节,环状管网具有很强的后备供热能力，但热网投资大，运行管理复杂，要有较高的自动控制水平。,7.2.2 供暖系统热用户与热水网路的连接,安装水喷射器的直接连接,喷射式泵依靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。,水喷射器,