《热源及热力网》课件

热源及热力网热源是城市热力系统的核心，为建筑供热提供热能，热力网则是将热能输送至用户的管道网络。课程内容概述热源系统介绍各种热源类型，包括燃煤锅炉、燃气锅炉、热电联产等。重点讲解热源系统的运行原理、性能参数和经济性分析。热力管网从热力管网的基本概念和布置原则开始，深入探讨管网热力计算和水力计算方法。重点介绍热力管网的运行管理、维护和节能技术，以及相关案例分析。热源系统简介能源中心热源系统是城市能源供应的核心，为居民生活、商业活动、工业生产提供热量。能源传输通过热力管网将热量输送到各个用户，保障热能的稳定供应。热能利用热源系统提供多种形式的热能，包括热水、蒸汽等，满足不同用户的需求。热源类型及特点1集中式热源通常指大型锅炉房或热电厂，供热范围广，热负荷大，效率高。2分散式热源小型锅炉房，供热范围小，热负荷低，灵活便捷，适用于局部区域供暖。3可再生能源热源利用太阳能、地热能、生物质能等可再生能源，环保高效，近年来发展迅速。4余热利用热源利用工业生产过程中的余热，节约能源，降低成本，实现能源的高效利用。热电联产系统1高效能源利用提高能源利用率，降低能源消耗2环境友好减少污染排放，改善环境质量3经济效益降低生产成本，提高企业盈利能力热电联产系统是指将燃料燃烧产生的热量用于发电和供热，实现能量的多重利用，从而提高能源利用效率和经济效益，同时减少环境污染。燃气轮机热电联产燃气轮机热电联产技术是利用燃气轮机燃烧燃料产生的高温燃气驱动发电机发电，同时利用燃气轮机排出的高温废气进行余热回收，产生蒸汽供热或用于其他工业用途。燃气轮机热电联产系统具有效率高、环保、灵活等特点，近年来得到广泛应用。燃气轮机热电联产系统主要由燃气轮机、发电机、余热锅炉、蒸汽轮机、热力网等组成。燃气轮机是系统的核心，通过燃烧燃料驱动发电机发电，同时产生高温废气。余热锅炉利用高温废气产生蒸汽，用于供热或其他工业用途。蒸汽轮机热电联产蒸汽轮机热电联产系统利用锅炉产生的高温高压蒸汽驱动蒸汽轮机发电，同时利用汽轮机排出的余热供暖，实现热电联产。蒸汽轮机热电联产技术成熟、可靠性高，适合大规模供热，但投资成本较高。锅炉房设备介绍锅炉锅炉是热力系统核心设备，负责将燃料的化学能转化为热能。水泵水泵用于输送水，包括给水泵和循环泵。管道系统管道系统负责连接锅炉、水泵和其他设备。控制系统控制系统负责监控和调节锅炉运行参数。锅炉型式和性能参数型式锅炉的型式根据其结构、燃料种类和用途分类，常见的有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等。性能参数锅炉的性能参数主要包括额定蒸汽量、蒸汽压力、蒸汽温度、热效率、燃料消耗量等。参数选择选择合适的锅炉型式和性能参数要根据实际需求，如供热负荷、燃料种类、环境条件等因素。燃料及其燃烧特性燃料类型热源系统主要使用煤炭、天然气、油气等燃料。煤炭储量丰富，但燃烧排放较高。天然气清洁环保，但价格波动较大。燃烧特性燃料燃烧过程中会释放热量，产生高温烟气。燃烧效率、烟气成分和排放物等指标决定了燃料的优劣。锅炉热平衡分析1计算热损失排烟热损失、炉墙热损失、灰渣热损失等。2计算热效率锅炉有效利用的热量占燃料燃烧释放热量的比例。3分析原因找出热损失过大的原因，制定改进措施。锅炉热平衡分析是提高锅炉效率的关键步骤。通过分析，我们可以了解锅炉的热损失情况，找出问题所在，并采取针对性的措施，降低热损失，提高锅炉效率。热电联产机组性能分析热电联产机组性能分析是一个综合评估热电联产系统运行效率和经济效益的重要环节。通过分析机组关键参数，如发电效率、热效率和综合效率，可以深入了解机组运行状况，优化操作参数，提高能源利用率，降低运行成本。80%发电效率反映了机组将燃料能量转化为电能的效率85%热效率反映了机组将燃料能量转化为热能的效率70%综合效率反映了机组同时生产电能和热能的综合利用效率热电联产系统优化余热回收利用将热电联产过程中的废热有效回收利用，提高能源利用效率，降低运行成本。提高系统效率通过优化设备运行参数、调整热力网供热方式等措施，提升热电联产系统整体效率。减少环境污染采用清洁能源和高效节能技术，减少污染物排放，实现绿色环保的热电联产。余热利用技术工业余热工厂生产过程中的废气、废水和废渣等排放热量，可通过热交换器等设备回收利用。汽车余热汽车发动机冷却液、排气等产生的热量，可用于车内空调、辅助动力系统等。太阳能余热太阳能热水器、光伏发电系统等产生的余热，可用于供暖、农业温室等。热力管网基本概念热力管网是将热源产生的热量输送到用户端的管道系统。它由供热管线、热交换站、控制阀门和附件组成。热力管网是城市供热系统的重要组成部分，担负着将热源的热能输送到用户，为用户提供热量的任务。热力管网布置原则11.最短路径原则选择最短的管线路径，减少热量损失，降低建设成本。22.集中供热原则集中供热区域，尽可能将热源靠近用户，减少管线长度。33.安全可靠原则考虑管线安全性和可靠性，避免穿越重要设施，选择稳定地质区域。44.经济合理原则综合考虑建设成本、运行成本和节能效益，选择最佳管线布置方案。热负荷计算方法建筑热负荷建筑热负荷是指满足建筑内部人员活动、生产作业、设备运行等所需要的热量。采暖热负荷采暖热负荷是指建筑物在冬季需要补充的热量，以维持室内温度达到舒适水平。生活热水热负荷生活热水热负荷是指建筑物中，居民生活用水需要加热所需的热量。工艺热负荷工艺热负荷是指生产或工业活动中，需要消耗的热量，用于生产过程的加热、保温等。管材及管件选择管材类型常见的热力管网管材包括钢管、塑料管、复合管等，选择合适的管材需要考虑介质性质、工作压力、温度等因素。管材性能钢管强度高、耐腐蚀性好，但价格较高；塑料管重量轻、施工方便，但耐温性能差；复合管综合性能优越，但价格相对较高。管件选择管件主要包括弯头、三通、法兰等，应选择与管材材质、规格相匹配的管件，确保连接可靠、密封性好。其他因素管材选择还需考虑当地气候条件、施工环境、维护管理等因素，确保管网安全、可靠、经济运行。供热管网热力计算热力计算是供热管网设计的重要环节，确保系统能满足热负荷需求，并保证经济运行。计算内容包括热量损失、管网压力降、循环水量等。热量损失包括热量传递、热量辐射和热量对流损失。压力降主要由管径、流速、管长、管材等因素决定。循环水量需满足供热需求，并保证水质和循环速度。热力管网水力计算计算目的确定管网流量分配计算方法哈根-泊肃叶公式参数管径、长度、流速、摩擦系数软件Epanet、WaterCAD水力计算结果可用于优化管网设计，确保供热系统稳定运行。供热管网热力平衡供热管网热力平衡是指在供热系统运行过程中，各个用户所需热量与供热系统提供的热量之间保持平衡，以保证供热系统的稳定运行和用户热量的正常供应。热力平衡主要包括两方面：热量平衡和水力平衡。热量平衡是指供热系统提供的热量与用户所需热量之间平衡，水力平衡是指供热系统各支路流量与总流量之间平衡。为了保证供热管网的热力平衡，需要对供热系统进行热力计算，并根据计算结果进行相应的调整，例如调整供热温度、流量等。1热量供热系统提供的热量2用户用户所需热量3流量供热系统各支路流量4总流量供热系统总流量供热管网水力平衡供热管网水力平衡是保证供热系统正常运行的关键因素之一。水力平衡是指在供热系统中，各支路的水流量与热负荷相匹配，保证各用户能够获得所需的热量。水力平衡的目的是保证每个供热用户都能获得所需的热量，避免出现热量分配不均、热量损失过大等问题，提高供热效率和节约能源。管网补水及排污补水系统补水系统维持管网水量，防止压力下降，保障供热系统稳定运行。排污系统排污系统清除管网中的沉积物和杂质，防止系统腐蚀和堵塞，延长设备使用寿命。水质控制定期监测水质，控制水温、水压和PH值，确保供热质量和安全。热力管网运行管理安全运行保证热力管网安全可靠运行，防止事故发生，确保供热质量。定期巡查，及时发现并处理安全隐患严格执行操作规程，确保设备安全运行加强设备维护保养，提高设备可靠性经济运行降低运行成本，提高能源利用效率，实现经济效益最大化。优化管网运行参数，减少热量损失合理利用热源，降低能源消耗加强节能管理，提高运行效率管网维护及检修定期检查定期检查管道，确保其完好无损，防止泄漏，确保供热系统安全运行。及时维修及时维修管道，确保供热系统正常运行，避免因故障造成供热中断。定期清洗定期清洗管道，防止管道内壁积垢，提高供热效率，延长管道使用寿命。热力管网节能技术保温节能通过管网保温层，减少热量损失，提高能源利用率。泵站节能优化泵站运行参数，降低能耗，提升供热效率。系统优化优化管网布局和供热方式，减少热量损失。智能控制采用智能控制技术，根据实际需求调整供热参数，实现节能。热力管网建设案例分析本节将探讨一些实际热力管网建设案例，分析其成功经验和遇到的挑战。例如，城市中心区域的热网改造项目，涉及老旧管道的更换和现代化技术的应用，如何平衡成本和效率，以及如何在密集的城市环境中施工。另外，我们也会分析郊区新开发区域的热网建设，如何根据当地特点选择合适的管网类型，设计合理的管网布局，以及如何确保项目的经济可行性。热力管网发展趋势1智能化热力管网将朝着智能化方向发展，利用传感器、大数据和人工智能技术，实现实时监测、智能控制和优化管理。2绿色化热力管网将更加注重节能环保，采用高效节能的设备和技术，