集中供热系统及其方案比选

时间:2016-01-18 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:集中供热系统的定义 集中供热是以集中热源所产生的热水或蒸汽作为热媒,通过热网向一个城镇或较大区域的生产、采暖和生活热用户供热的方式。集中供热具有热负荷大、热源规模大、热效率高、节约

  4.核供热
核供热温度可达150 ℃,热效率达99%,不产生有害物CO,SO2及CO2等,可以净化环境。核供热的初投资高于相同功率的燃煤热源,但燃料成本及其运行费用低,从哈尔滨核供热站的初步经济分析知,核供热的平均成本将比燃煤供热低约20%。
随着整体科技进步,核供热技术将会更加安全成熟,为缓解我国能源短缺将起到积极的作用。

  5.太阳能
太阳能的利用研究工作正在开展,太阳能热水器、太阳灶已推广使用,目前我国正在研究和应用太阳能暖房,已初见成效。

  二、热媒的选择:
供热系统的热媒以蒸汽和高温水为主,应根据用户负荷的性质,合理确定热媒及其参数。

  1.热媒

  对于生产工艺负荷,通常以蒸汽为热媒。对于仅有供暖和生活热水供应的热负荷,应以热水为热媒。
当既有生产工艺热负荷,也有供暖、通风等热负荷时,通常以蒸汽为热媒来满足生产工艺的需要,但对于供暖系统的热媒选择,要根据各方面情况,通过全面的技术和经济比较确定,一般选用高温热水为热媒。
在供暖系统中,水作为热媒与蒸汽相比,具有如下优点:
(1)热水的热能利用效率高,因没有凝结水和蒸汽泄漏以及二次蒸发损失,热效率比蒸汽系统高,可节省燃料。
(2)供暖系统以水作热媒,可采用质调节的运行调节方法,既节约热量又能满足卫生要求。
(3)热水供热系统可以远距离输送,供热半径大,一般控制在20km范围内,而蒸汽供热系统的供热半径一般控制在8km内。
(4)热水供热系统由于水容量大、水的比热大、蓄热能力高,供热工况较稳定。
(5)如热电厂作为热源,可以充分利用汽轮机低压蒸汽,提高其经济效益。

  在供热系统中,蒸汽作为热媒,与热水相比,具有如下优点:
(1)供热系统以蒸汽作为热媒,适用范围广,可以满足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,可以减少换热器的换热面积。
(3)蒸汽密度小,不受地形高差影响,特别适合于大高差供热系统,可有效降低管网系统的工作压力。
(4)蒸汽作为热媒的供热系统,其凝结水量小,回送凝结水耗电少。

  近年来也在研究以高温热水为热媒,利用高温水能远距离输送的特点,在用户处扩容蒸发为饱和蒸汽供生产工艺用汽。该项技术投资较大,必须是用户有特殊的卫生要求,远离污染源等条件或经济上合理才可选用。

  2.热媒的参数
热媒参数,对于生产工艺热负荷,要满足整个用户生产工艺用汽压力、温度和蒸汽干度的要求;对于供暖负荷,要尽可能提高热媒参数,可以降低热网投资和减少输送电能消耗。
对于热电厂作热源的供热系统,一方面热媒参数的确定涉及热电厂的经济性。如提高热网供水温度,就要相应提高抽汽(或背压排汽)的压力,增加煤耗、降低汽轮机的净发电量(总发电量减去供热循环泵功率)。另一方面,热水管网采用直埋敷设时,供水温度由于受保温材料限制不宜过高。国内热电厂供热系统,供水温度一般控制在110~150 ℃之间,以供水130 ℃、回水70 ℃最为普遍。
对于区域锅炉房作热源的供热系统,采用较高的供水温度,热源不存在降低热能利用率问题。提高供水温度,加大供回水温差,可使热网采用较小的管径,降低网路输送循环水量的电能消耗以及换热系统设备投资。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方式也受到一定的限制,运行管理水平也相应提高,所以应通过综合经济技术比较确定。当区域锅炉房有可能与热电管网并网运行时,设计供回水温度应与热电厂管网设计温度相同。

  管网系统形式和敷设方式的选择

  管网的系统型式、路由和敷设方式在管网设计环节中有着重要的意义。不仅涉及到供热系统的初投资和运行费用也影响到供热的可靠性、后备性,以及管网的使用寿命。

  一、管网系统的形式

  1.枝状管网

  热力管道布置成枝状管网,系统简单,管道的直径沿途随热负荷的减少而减小,管道金属耗量少,管网造价低、运行管理方便。但是供热的后备性差,即当管道某处发生故障,在损坏地点以后的所有用户供热负荷中断,甚至造成整个系统停止供热。考虑到建筑物具有一定的蓄热能力,对于较小的管径,排除热网故障所用的时间短,短时停热建筑物室温不致大幅度降低。因此,枝状管网是中小型供热系统最普遍采用的管网形式。

  2.环状管网

  环状管网实际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。

  换热站的管网仍布置成枝状。环状管网的优点是具备很高的供热后备能力。当输配干线某处出现事故时,可以切除故障段后,通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,因而极大的提高了供热的可靠性,在多热源联合供热的大型集中供热系统中,确保不会发生大面积停热。

  环状管网和枝状管网相比,初投资高、运行管理复杂,热源和管网应有较高的自动控制设施。

  3.枝状干线连通对于大型的单热源长输热水供热系统,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使用,用来提高供热的可靠性。

  4.单管制和多管制

  1)蒸汽热力网的蒸汽管道,宜首先采用单管制。根据具体情况,也可采用双管或多管制:

  2)对于大型的单热源长输热水供热系统,有条件时,也可采用双供水、单回水的三管制输送干线来提高供热的可靠性。

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