單元8 集中供熱系統(tǒng).ppt
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供熱工程,,GONG RE GONG CHENG,,單元8 集中供熱系統(tǒng),單元8 集中供熱系統(tǒng),【知識目標】 1.掌握集中供熱系統(tǒng)熱媒特點、熱媒參數(shù)的確定方法; 2.掌握集中供熱系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)形式、特點; 3.了解其它熱源系統(tǒng)的基本原理、特點; 4.掌握熱水、蒸汽供熱系統(tǒng)與供熱管網(wǎng)的連接方式、適用場合; 5.熟悉凝結(jié)水回收系統(tǒng)的分類、系統(tǒng)形式及適用場合。 【能力目標】 1.能夠進行集中供熱系統(tǒng)熱媒種類及參數(shù)的選擇; 2.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; 3.會進行凝結(jié)水回收系統(tǒng)選擇。,,,,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?地?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)崮茈娬镜娜昀寐矢摺⒐?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),Thank You!,,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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