城市系统规划 第五章 城市供热,燃气,供电工程系统规划课件

第五章城市供热工程系统规划

第一节城市供热工程规划原则与内容原则为贯彻执行国家对能源开发和利用的方针,落实《中华人民共和国环境保护法》，提出“在城市积极推广集中供热”的政策，因地制宜的合理利用能源，提高经济效益，需编制好城市供热工程设施规划。供热工程设施规划是城市总体规划的组成部分，是集中供热项目可行性研究的前提。城市供热工程设施是城市的基础设施之一。城市供热工程设施规划应尽可能采用先进和可靠的技术；强调能源的综合合理利用和节约能源；重视经济效益；做到减少城市污染和保护环境的要求。城市供热工程设施规划应参照国家有关部门颁发的技术文件执行。二.城市供热工程规划内容与深度计算会议室(101房间)的供暖设计热负荷。已知：围护结构条件，外墙为一砖半厚内抹灰的砖墙，K=1.56(W/m2•ºC),外窗为单层木框玻璃窗，尺寸（宽*高）为1.5m*3.0m,窗缝长为15m,每米窗缝耗热量为20W/m，K=5.82(W/m2•ºC);外门为单层木门,尺寸（宽*高）为1.7m*2.7m,K=4.65(W/m2•ºC);外门冷风侵入耗热量为外门传热基本耗热量的65%。顶棚：K=1.49(W/m2•ºC);房间高6m;地面为不保温地面,K值按地带确定：K1=0.47(W/m2•ºC);K2=0.23(W/m2•ºC);K3=0.12(W/m2•ºC);当地气象条件：供暖室外计算温度tw=-12ºC;供暖室内计算温度tn=16ºC。冬季主导风向为北；朝向修正耗热量南向为20%;东西向为5%;冬季室外风速νw=2.7m/s。1.围护结构耗热量Q1=35262w2.冷空气渗透耗热量Q2=15*15*20=4500W外门冷风侵入量Q3=599*0.65=389W房间供暖设计热负荷

Q=Q1+Q2+Q3=389W+35262w+4500W=40151W第二节城市集中供热负荷的预测与计算城市集中供热负荷的类型与特征（一）城市热负荷种类根据热负荷用途分类室温调节、生活热水、生产用热根据热负荷性质分类民用热负荷、工业热负荷根据用热时间规律分类季节性热负荷、全年性热负荷（二）城市供热对象的选择城市热负荷预测与计算（一）城市热负荷预测与计算方法计算法概算指标法（二）热负荷计算的公式与参数采暖通风热负荷的计算生活热水热负荷的计算空调冷负荷的计算生产工艺热负荷的计算供热总负荷的计算（三）热负荷预测与计算示例第二节城市集中供热热源规划城市集中供热热源的种类与特点（一）城市集中供热热源的种类热电厂、锅炉房、低温核能供热堆、热泵、工业余热、地热、垃圾焚化厂（二）热电厂（三）锅炉房（三）锅炉的工艺流程1.燃煤锅炉工艺流程原水

煤

空气

锅炉运输煤场

除渣除尘引风鼓风水处理排风烟尘送汽或送热水（四）锅炉房位置的确定及对建筑设计的要求：1.位置应力求靠近供暖建筑物的中央。2.应尽量减少烟灰对环境的影响。3.便于堆放煤，渣及运输方便。4.合理设置水处理间，值班室等附属房间。5.锅炉应有较好的自然采光，且锅炉的正面应尽量朝向窗户。6.锅炉房的位置应符合安全防火的规定。7.利用建筑物地下室作为锅炉房时，应有可靠的防水及排水措施。8.锅炉房应有两个单独通往室外的出口，分别设在相对的两侧。但当锅炉前端走道的总长度（包括锅炉之间的通道在内）不超过12米时，锅炉房可只设一个出口。锅炉房通向室外的门应向外开，锅炉房内的生活间等直接通向锅炉间的门，应向锅炉间开。9.锅炉应装在单独的基础上。（五）锅炉房主要尺寸的确定：第三节城市供热管网规划城市供热管道及其附件（一）供热管道焊接钢管，无缝钢管钢管的型号和管壁厚度根据热媒的温度和压力确定管道和管道的连接采用焊接或法兰连接管道和附件的连接采用法兰连接（二）供热管道的附件（1）阀门（2）放气、泄（排）水、疏水装置（3）补偿器1）自然补偿2）方形补偿器3）专用补偿器4）管道支座主要支撑管道，有的还要承受水平推力。（三）检查室与操作平台热力管网的水力计算（一）基本原则管网干管管径，不应小于50mm,通往各单体建筑物（热用户）的管径，一般不宜小于下列尺寸：蒸汽管道：25mm；热水管道：32mm（二）基础数据的确定热力网管道内壁当量粗糙度可采用下列数值：蒸汽管道：0.0002m；热水管道：0.0005m;凝结水及生活热水管道：0.001m确定热水热力网主干线管径时，宜采用经济比摩阻。主干线设计比摩阻一般可取40~80Pa/m热水热力网支干线，支线应按允许压力降确定管径，但供热介质流速不应大于3.5m/s。蒸汽热力网热介质最大允许设计流速一般规定如下：过热蒸汽管道公称直径大于200mm的管道:80m/s公称直径小于或等于200mm的管道:50m/s饱和蒸汽管道公称直径大于200mm的管道:60m/s公称直径小于或等于200mm的管道:35m/s第四节热力站与制冷站热力站与热力入口一.热力站的作用与类型二.热力站的设置三.热力入口及热力入口的做法第六章城市燃气工程系统规划第一节城市燃气工程规划原则与内容城市燃气工程规划原则城市燃气工程规划以城市总体规划为基础,结合当地能源特点进行。气源工程规划应符合国家燃气发展政策，贯彻因地制宜，多种气源、合理利用能源的发展方针，优先使用天然气,积极回收工矿余气,充分利用液化石油气,注重发展煤制气,适当发展油制气。气源选择要按城市性质，当地资源供应状况，供气规模，供需目的不同而异，选择符合环保标准，工艺成熟，运行可靠，综合利用好的制气工艺，尽量采用先进技术。气源工程规划应与城市发展相适应，全面规划，分期建设，气源方案要考虑燃气企业的滚动发展和正常的商业化运作。城市燃气输配系统规划的供气规模，应以城市能源结构，发展规划和城市气源规划、各气源的供给能力为依据。要根据不同类型的负荷构成，气源性质，确定合适的调峰手段及储配站布局。管网规划应与城市道路规划和其他地下管线规划相协调，尽量避免近期内重复开挖路面。城市燃气输配系统设施规划要近远期相结合，并考虑分期实施的可能。必须对各种可能成立的方案做技术经济比较，择优选用。城市燃气工程规划内容与深度城市燃气工程总体规划内容与深度城市燃气工程分区规划内容与深度城市燃气工程详细规划内容与深度城市燃气工程专业规划内容与深度(一)城市燃气工程专业规划的主要内容气化范围和供气规模气源工程燃气输配系统环境保护投资估算财务效益分析,工程效益分析(二)城市燃气工程专向规划深度应能满足指导燃气工程初步设计和施工图设计的要求.专向规划文件应包括规划说明,附图,附件.性质燃气的密度与比重燃气的重力密度:指单位容积分子燃气所具有的重量.是根据燃气中各组成气体的重力密度来确定的。燃气的相对密度：指燃气重力密度与标准状态下空气重力密度之比。燃气的发热值燃气的爆炸极限燃气的互换性华白数：是一个热值与相对密度的综合系数。燃烧势：燃烧速度指数，简写为CP城市燃气种类的选择城市燃气负荷预测与计算（一）城市燃气负荷的分类与用气指标（二）燃气的需用工况月不均匀系数：一年中各月的用气不均匀性用月不均匀系数表示。计算月指逐月平均的日用气量中出现最大值的月份,计算月的月不均匀系数Km称为月高峰系数。一般情况下，居民与公建用气的月高峰系数Km可在1.1~1.3范围。日不均匀系数表示一月（或一周）中的日用气量的不均匀性。该月中最大日不均匀系数Kd称为该月的日高峰系数一般情况下，居民与公建用气的日高峰系数Kd可在1.05~1.2范围小时不均匀系数表示一日中的各小时用气量的不均匀性。该日中最大小时不均匀系数Kh称为该日小时高峰系数。一般情况下，居民与公建用气的小时高峰系数Kh可在2.2~3.2范围（三）燃气用量的预测与计算燃气用气量的预算和计算的主要任务是预测计算燃气的日用气量和小时用气量。分项加加法比例估算法（四）示例某南方城市规划期末人口约20万人，居民气化率达100%，考虑约有50%燃气用户使用燃气热水器，居民生活用气占总用气量的60%，燃气的低热值为20MJ/Nm3，试估算城市燃气负荷。计算居民生活用气的年用气量：Qa=q·n/H

q人均用气定额（MJ/人·年）表4-4，4-5使用燃气热水器的居民q=5320MJ/人·年见P84不使用燃气热水器的居民q=2700MJ/人·年

Qa=q·n/H=5320*100000/20+2700*100000/20=4010万m3Km=1.1代入公式(4-7)Q=4010*1.1/365+4010(1/0.6-1)/365(万m3/d)=19.4(万m3/d)

第二节城市燃气气源规划城市燃气气源设施(一）人工燃气气源设施（二）液化石油气气源设施城市燃气气源规划（一）气源种类的选择原则（二）气源规模的确定（三）气源选址第三节城市燃气输配系统规划城市燃气输配设施城市燃气输配管网形制选择（一）城市燃气输配管网的形制一级管网系统（1）低压一级管网系统（2）中压一级管网系统二级管网系统（1）中压B、低压二级管网系统（2）中压A、低压二级管网系统三级管网系统混合管网系统（二）城市燃气输配管网形制的选择城市燃气管网的布置（一）城市燃气管网布置原则（二）城市燃气管道的安全防护距离第七章城市供电系统规划

电力系统：由包含各种电压等级的电力线路将一些发电厂，变电所和电力网用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用户的整体。城网是城镇范围内为城镇供电的各级电压电网的总称。城网既是电力系统的主要负荷中心，又是城市现代化建设的一项重要基础设施。城网由220KV的送电网，110，66，35KV的高压配电网，10KV的中压配电网和380/220V的低压配电网组成。第一节城市供电工程规划原则、内容与深度原则应结合城市总体规划和城市电力系统规划进行，并符合其总体要求。城市供电工程规划编制期限应当与城市规划相一致。城市供电工程规划编制阶段可分为：供电总体规划，供电详细规划两个阶段。大中城市可在总体规划的基础上编制供电分区规划。

城市供电规划应做到新建与改造相结合，远期与近期相结合。供电工程的供电能力能适应远期负荷增长的需要，结构合理，且便于实施和过渡。发电厂，变电所等城市供电工程的用地和高压线路走廊宽度的确定，应按城市规划的要求，节约用地，实行综合开发，统一建设。城市供电工程设施规划必须符合城市环保要求，减少对城市的污染和其他公害。同时应当与城市交通等其他公共基础设施工程规划相结合，统筹安排。内容与深度基础资料第二节城市电力负荷预测与计算城市用电分类城市电力负荷预测方法负荷预测方法电量预测方法：①产量单耗法②产值单耗法③用电水平法④按部门分项分析叠加法⑤大用户调查法⑥年平均增长率法⑦回归分析法⑧时间序列建模法、⑨经济指标相关分析法⑩电力弹性系数法⑾国际比较法等城网最大预测值可以年供电量的预测值除以年综合最大负荷利用小时数求得。然后分配落实到各分区得出全市负荷得分布情况。年供电量的预测值等于年用电量与地区线路损失电量预测值之和。负荷密度法适用于市区内大量分散的电负荷预测，按市区分区面积，以平均KW/Km2表示。负荷预测