第7章集中供热系统.ppt

第七章 集中供热系统,组成,热源,热网,热用户,分类,按热媒不同,热水供热系统,蒸汽供热系统,根据热源不同,热电厂供热系统,区域锅炉房供热系统,根据供热管 道的不同,单管制,双管制,多管制,7.1 热水供热系统,一、闭式热水供热系统 方式：热水沿热网供水管输送到各个热用户，在用户内的用热设备放出热量后，沿网中回水管返回热源。 特点：应用最广泛的供热方式。,分类,开式热水供暖系统,闭式热水供暖系统,7.1 热水供热系统,1.供暖用户与热网的连接方式图7-1,7.1 热水供热系统,分类,直接连接,间接连接,无混水,有混水,通过水水换热器,用户水力工况受热网影响,用户水力工况与热网无关,7.1 热水供热系统,(1) 直接连接1)无混水装置的直连 如图7-1(a)a.特点:简单、无连接设备。b.适用条件:与热网水温相同的供暖系统（供暖用户要求的压力一般为12mH2O）。2)装有混水泵的直连7-1 (b) a.特点：耗电大，但可调节流量。 b.适用条件：用户水温低于外网水温，且用户入口处资用压力不大时（不足以克服喷射泵的阻力时）。,7.1 热水供热系统,（2）间接连接特点：需设换热设备造价高,循环水泵耗电多,需常维修,运行费用高。适用条件：用户水温与外网水温不相同时或热水网路与热用户的压力状况不适应时。,2)装有水-水喷射泵的直连7-1(c)a.特点:喷射泵作为混水装置，无电耗，造价低，无活动部件不宜损坏。b.适用条件:用户供水温度低于外网供水温度；同时外网有足够的资用压力(812mmH2O)，一般靠近热源的 供暖用户适用,远端供暖用户资用压力往往不够。,7.1 热水供热系统,2.热水供应热用户与热网的连接方式图7-3,7.1 热水供热系统,（a）闭式双级串联水加热器的连接图式； （b）闭式混合联接的示意图1-级热水供应水加热器；2-级热水供应水加热器；3-水温调节器；4-流量调节器；5-水喷射器；6-热水供应水加热器；7-供暖系统水加热器；8-流量调节器；9-供暖热用户系统；10-供暖系统循环水泵；11-热水供应系统的循环水泵；12-膨胀水箱；6a-水加热器的预热段；6b-水加热器的终热段,3.闭式双级串联和混联连接的热水供热系统图7-4、5,7.1 热水供热系统,二、开式热水供热系统P152图7-6,热水供应用水直接取自热水网路的热水供应系统,图中,a为无储水箱的连接方式,b设上部储水箱的连接方式,c.与上水混合的连接方式,开式热水供热系统中，热水供应热用户与网路的连接方式1、2-进水阀门；3-温度调节器；4-混合三通；5-取水栓；6-止回阀；7-上部储水箱,7.1 热水供热系统,三、闭式与开式热水供热系统的优缺点,A.闭式热水供热系统的网路补水量少,B.闭式热水供热系统中热水供应水质稳定,C.闭式热水供热系统初投资高,D.在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些,7.2 蒸汽供热系统,以蒸汽为热媒的集中供热系统称为蒸汽供热系统,根据供热管道的不同,单管制,双管制,多管制,根据是否回水,回收凝水,不回收凝水,蒸汽供热系统示意图（a）生产工艺热用户与蒸汽网连接图；（b）蒸汽供暖用户系统与蒸汽网直接连接图；（c）采用蒸汽-水换热器的连接图；（d）采用蒸汽喷射器的连接图；（e）通风系统与蒸汽网路的连接图；（f）蒸汽直接加热的热水供应图式；（g）采用容积式加热器的热水供应图式；（h）无储水箱的热水供应图式1-蒸汽锅炉；2-锅炉给水泵；3-凝结水箱；4-减压阀；5-生产工艺用热设备；6-疏水器；7-用户凝结水箱；8-用户凝结水泵；9-散热器；10-供暖系统用的蒸汽-水换热器；11-膨胀水箱；12-循环水泵；13-蒸汽喷射器；14-溢流管；15-空气加热装置；16-上部储水箱；17-容积式换热器；18-热水供应系统的蒸汽-水换热器,7.2 蒸汽供热系统,一、热用户与蒸汽供热管网的连接方式图7-1113,7.2 蒸汽供热系统,二、凝水回收系统,定义,蒸汽放热后凝结水出用热设备，经疏水器、凝结水管道返回热源的管道系统及其设备组成的整个系统,特点,a.水温高(80100),b.是良好的锅炉补水,c.能否合理设计与运行是凝水回收的关键,注：凝水回收系统条件复杂,7.2 蒸汽供热系统,1. 凝结水回收系统分类,按是否与大气相通分类,开式,闭式,按流动方式分类,单相,两相,满管流,非满管流,按凝水流动动力分类,重力回水,机械回水(加压回水),7.2 蒸汽供热系统,（1）非满管流的凝结水回收系统(低压自流式) 图7-14,特点：,管内有蒸汽，适用于供热区域小地形坡向凝水箱，锅炉房位置应是该区最低处。开式系统,低压自流式凝结水回收系统,1-车间用热设备；2-疏水器；3-室外自流凝结,水管；4-凝结水箱；5-排汽管；6-凝结水泵,2. 凝结水回收系统形式,7.2 蒸汽供热系统,(2)两相流的凝水回收系统(余压回水系统）图7-15,特点,1.汽、水两相流2.凝水管粗3.作用半径由背压值确定。4.地势起伏无影响,余压回收系统,1-用汽设备；2-疏水器；3-两向流凝水管道；,4-凝结水箱；5-排汽管；6-凝结水泵,适用于全场耗气量小，用气点分散、用气压力比较一致的供热系统,7.2 蒸汽供热系统,（3）重力式满管流凝结水回收系统图7-16,特点,a.对地势有要求b.室外管不含汽，管径小c.开式,小结：上述三种开式，排汽管放掉二次蒸汽，空气进入系统，会腐蚀管道。,重力式满管流凝结水回收系统1-车间用热设备；2-疏水器；3-余压凝结水管道；4-高位水箱；5-排汽管；6-室外凝水管道；7-凝结水箱；8-凝结水泵,7.2 蒸汽供热系统,（4）闭式余压凝结水回收系统图7-17,特点：,闭式余压系统就是用闭式水箱代替余压系统种的开式水箱系统腐蚀减弱，运行复杂。,闭式余压凝结水回收系统,1-车间用热设备；2-疏水器；3-余压凝水管；4-闭式凝结水箱；5-安全水封；6-凝结水泵；7-二次汽管道；8-利用二次汽的换热器；9-压力调节器,7.2 蒸汽供热系统,（5）闭式满管流凝水回收系统图7-18,用二次蒸发箱代替重力式满管流的高位水箱。一般适用于能分散利用二次蒸汽，区域内地形起伏不大，地形坡向凝结水箱的场合,特点,闭式满管流凝结水回收系统,1-车间生产工艺用汽设备；2-疏水器；3-二次蒸发箱；4-安全阀；5-补汽的压力调节阀；6-散热器；7-多级水封；8-室外凝水管道；9-闭式水箱；10-安全水封；11-凝结水泵；12-压力调节器,7.2 蒸汽供热系统,（6）加压回水系统图7-19,加压回水系统,这种系统凝水流动工况呈满管流动，可以是开式，也可以是闭式。加压回水系统增加了设备和运行费用，多用于较大的蒸汽供热系统。,7.3 热网系统型式,热网是集中供热系统重要组成部分，担负热能输送任务。热网系统型式取决热媒(蒸汽或热水)、热源(热电厂或区域锅炉房等)与热用户的相互位置和供热地区热用户种类、热负荷大小和性质等。选择热网系统型式应遵循的基本原则是安全供热和经济性。,一、蒸汽供热系统,主要型式：1.双管的枝状管网（蒸汽管，凝水管） 2.单管的枝状管网 仅有蒸汽管，当凝水回收 明显不经济。 3.双管或多根蒸汽管 （1）供汽不允许间断（有些工艺上要求） （2）参数有多种要求（且差别很大）,蒸汽作为热媒主要用于工厂的生产工艺用热上。热用户主要是工厂的各生产设备，比较集中且数量不多，因此单根蒸汽管和凝结水管的热网系统型式是最普遍采用的方式。,蒸汽供热管网型式,多管制蒸汽供热系统由不同压力的多根蒸汽管和单根凝结水管组成。当用户要求的压力不同时，设三条以上蒸汽管，而凝结水可统一返回到热力站凝水箱，由凝水泵送回热源。,二、热水供热系统,在城市热水供热(暖)系统中，有为数众多的建筑物的用户系统与热水网路相连接，且供热区域较大。目前国内以区域锅炉房为热源的热水供热系统，其供暖建筑面积般为数万至数十万平方米，个别系统甚至超过百万平方米。以热电厂为热源或具有几个热源的大型热水供热系统，其供暖建筑面积可高达数百万平方米。因此，在确定热水供热系统型式时，应特别注意供热的可靠性，当部分管段出现故障后，热网具有后备供热的可能性问题。,枝状管网布置简单，金属耗量小，基建投资小，运行管理简便。但不具后备供热的性能。当供热管网某处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。枝状管网是热水管网最普遍采用的方式。,为了在热水管网发生故障时，缩小事故的影响范围和迅速消除故障，在与干管相连接的管路分支处，及在与分支管路相连接的较长的用户支管处，均应装设阀门。,图7-7 枝状管网,图7-8大型热水供热系统的热网示意图,图7-8 大型热水供热系统枝状管网示意图,分为二级管网。从热源由输配管网到各换热站，为一级管网；从各换热站到各用户为二级管网。锅炉房作调峰用 为提高供热可靠性， 热网规范规定：输送干线每隔20003000m，输配干线每隔10001500m宜装设一个分段阀门。在输配干线间设置联通 管线,多热源联合供热系统,目前主要有三种热源组合方式热电厂与区域锅炉房联合供热几个热电厂联合供热几个区域锅炉房联合供热方式热电厂与外置热源联合供热的运行方式有三种：多热源并网运行、多热源解列运行、多热源分别运行,环状管网,图7-9,环状管网具有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保证供热。特点：环状管网与枝状管网相比，热网投资增大，运行管理更为复杂，热网要有较高的自动控制措施。,7.3 集中供热系统热媒的特点和选择,一、不同热媒的特点1.热水作为热媒的优点热水供应系统的热能利用率高热水供热系统的稳定性好热水供热系统便于调节热水供热系统供热半径大2. 蒸汽作为热媒的优点蒸汽供热系统适用面广蒸汽供热系统传热系数和温差高，可减少传热面积，降低设备投资蒸汽供热系统电能消耗少蒸汽供热系统水静压力小,7.3 集中供热系统热媒的特点和选择,二、热媒种类确定的基本原则(1)供应居住与公共建筑物的供暖、通风及生活热水热量的城市或区域供热系统，宜采用热水作为热媒。(2)同时供应生产、供暖、通风及生活热水用户的城市或区域供热系统，宜采用蒸汽作为热媒。 (3)当供暖、通风和生活用热用户为主要热负荷，同时生产工艺用户必须采用蒸汽供热时，可采用蒸汽和热水两个独立的供热系统。(4)对于以生产用热量为主的系统，供暖