热源及冷源概述

第八章热源及冷源第一节热源及冷源概述一.热源概述1.锅炉局部锅炉房（分散供热锅炉房）：多为小型锅炉，热效率低，排放的烟尘和有害物质多区域锅炉房（集中供热锅炉房）：热效率高，燃烧排放物较少，节能环保热电厂：锅炉容量大，热效率在90%以上，节省燃料，排放有害物质较少局部锅炉房示意图区域锅炉房热电厂2.自然资源以及余热利用余热利用：指对废气废水中的剩余热进行回收利用，这一类型热源主要是热泵。地源热泵示意图二.冷源概述天然冷源定义：指温度低于环境温度的天然物质。特点：节能造价低，具有节能效益和环保效益人工冷源定义：使用各种制冷机组用来制备低温冷水，向空调系统提供冷量。分类①按驱动方式：电动冷水机组、热驱动的吸收式冷水机组②按冷却方式：水冷式冷水机组、风冷式冷水机组③按结构形式：模块式、整装式、多机头式④按功能：冷热水机组、单冷式制冷机组三.冷热源组合方式1.电动冷水机组供冷、锅炉供热优点：电动冷水机组能效比较高，一般冷热源集中布置，方便对设备的运行、维护和管理。缺点：需要占据一定的建筑面积，并对环境有影响。2.溴化锂吸收式冷水机组供冷、锅炉供热优点：耗电省、噪音低、运行平稳、能量调节范围广、自动化程度高、安装、维护、操作简单。缺点：溴化锂溶液对普通碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组的寿命以及机组的性能和正常运转。机组在真空下运行，空气容易漏入，气密性要求高。3.电动冷水机组供冷、热电厂供热能源利用率比分散供暖热效率高，降低了二氧化碳、二氧化硫和粉尘等的排放量，热媒参数稳定，供热质量高。4.溴化锂吸收式冷水机组供冷、热电厂供热吸收式制冷利用了汽轮机的低压抽气，减少了冷源损失，使制冷、供热功率增加，凝汽发电功率减少，发电煤耗降低。5.直燃型溴化锂吸收式冷热水机组分类：按燃料：燃气型、燃油型按热水制备方式：用蒸汽器制备热水、用冷凝器制备热水、另设热水器制备热水按制冷和供热组合形式：制冷与采暖专用机、同时制冷与采暖的机组、同时制冷与热水供应的机组特点：直燃机一机两用，甚至多用、制冷量范围广、结构紧凑、体积小、机房占用面积小、安装无特殊要求、使用操作方便6.空气源热泵冷热水机组作中央空调的冷热源分类：按机组容量大小：小型机组，中、大型机组按热输配对象：空气/水——空气热源泵冷热水机组、空气/空气——空气热源泵冷热水机组按驱动方式：燃气直接驱动、电力驱动优点：（1）用空气作为低位水源，可以无偿就地获取。（2）空调系统的冷源和热源合二为一，夏季提供7℃冷冻水，冬季提供45~50℃热水，一机两用。（3）空调水系统中省去冷却水系统，且无需另设锅炉房或热电站。（4）可将空气源热泵冷水机组布置在室外，如布置在裙房楼顶上、阳台上等，这样可以不占用建筑屋的有效面积。（5）安装简单，运行管理方便，且不污染使用场所的空气，有利于环保。7.天然冷热源种类：太阳能、蒸发冷却技术、冷却塔供冷技术、全新风运行、地下水、夜间自然冷却等常用冷热源组合系统环境行为的排序：电制冷机加电锅炉系统＞电制冷机加燃油（气）锅炉系统＞空气源热泵系统加燃油（气）锅炉系统＞直燃机系统＞燃气综合能源系统＞天然冷热源四.暖通空调系统冷、热源选择原则“一个统一、两个选择和三个原则”①“一个统一”：指能源的终端用户利益与社会和国家利益之间的协调统一；②“两个选择”：指能源形式的选择和能源利用方式的选择；③“三个原则”：指合理利用能源资源的原则、减少对环境影响的原则和技术经济合理可行的原则。第二节锅炉房系统的组成一.锅炉的基本知识1.锅炉的定义锅炉是一种将煤炭、木材、石油、天然气等能源所蕴含的化学能以及工业生产中的余热或其他热源，转化为一种温度和压力的水或蒸汽的换热设备。2.锅炉的分类（1）按烟气在锅炉中流动的状况：水管锅炉、锅壳锅炉、水火管组合式锅炉3.锅炉基本参数（1）蒸汽或热水参数蒸汽参数包括蒸汽压力和温度给水温度：省煤器进水温度，无省煤器时即是锅筒进水温度，单位为Mpa和℃。（2）蒸发量指蒸汽锅炉每小时连续蒸汽产量。用符号“D”表示，单位为t/h。（3）热功率（产热量）指热水锅炉每小时连续产热量。用符号“Q”表示，单位为MW。（4）受热面蒸发率指蒸汽锅炉每㎡受热面每小时产生的蒸汽量。用符号“D/A”表示，单位为kg/（㎡·h）。（5）受热面热功率指热水锅炉每平方米受热面面积每小时产生的热量。用符号“Q/A”表示，单位为MW/㎡或Kj/（㎡·h）。（6）锅炉热效率指锅炉额定负荷运行时，燃料送进的热量中有效热量所占的百分数。（7）锅炉金属耗率指锅炉单位额定蒸发量所用金属材料的质量。单位为t·h/t。（8）锅炉电耗率指生产1t蒸汽耗用电的度数。单位为KW·h/t。二、锅炉房系统的结构锅炉本体和辅助设备（一）锅炉本体锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分。锅炉本体包括锅和炉两大部分。锅是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。炉膛和锅筒是锅炉本体中两个最主要的部件。（1）炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上，进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉；将液体、气体或磨成分装的固体燃料，喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧，并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉。在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管，塔既保护炉墙不致烧坏，又能吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。室燃炉燃烧设备沸腾炉燃烧设备（2）锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中，接受省煤器来的给水、连接循环回路，并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒的主要功能是贮水，进行汽水分离，在运行中排除锅水中的盐水和泥渣，避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽和水分离开来，并尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。（二）锅炉辅助设备燃料系统燃煤锅炉房燃料系统上煤系统：煤场、卸煤、堆放、运煤、筛分、破碎、磁选、计量等设备除灰系统：干式除渣系统：灰渣场、渣斗、除渣机水力除灰渣系统：灰沟、渣沟、沉灰池、过滤池、清水池、灰渣泵、喷嘴及循环水管路等烟风系统送风系统：鼓风机、冷风道、热风道、消声器等引风系统：烟道、引风机、除尘器、脱硫（脱氮）装置、烟囱净化系统：重力除尘器、惯性除尘器、离心力除尘器、水膜除尘器、静电除尘器、布袋除尘器、脱硫塔汽水系统蒸汽、热水地供给、排放，凝结水系统和锅炉出水处理给水系统：给水泵、补给水泵、给水箱、补给水箱、给水管路、阀门附件等水处理系统：软化设备、除碱设备、除氧设备、中间水箱、中间水泵、再生系统蒸汽系统：蒸汽母管、支管、分汽缸凝水系统：凝结水箱、凝结水泵及其管路排污系统：连续排污和定期排污管路附件、排污扩容器、排污冷却池、取样冷却器锅炉水处理1.炉内水处理：炉内加药处理2.炉外水处理：净化预处理----凝聚、沉淀（或澄清）、过滤软化----离子交换软化与加药沉淀软化除盐----阴阳离子交换除盐、电渗析除盐等除氧----热力除氧、真空除氧、化学除氧、除二氧化碳等

锅炉房热工监测与控制系统温度监测仪表、压力监测仪表、流量监测仪表、物位测量仪表、气体成分分析仪表等。通过自动调节阀和计算机数控系统，可以达到自动对锅炉运行情况进行调节的目的，使锅炉运行更稳定，高效。（三）锅炉的运行（四）锅炉房的总体布置包括锅炉房在总平面图上的布置、区域布置、和