第七章-城市供热工程系统规划

第七章城市供热工程系统规划7.1城市集中供热负荷的预测与计算

7.1.1城市集中供热负荷的类型与特征一、城市热负荷种类（1）根据热负荷用途分类根据热能的最终用途，热负荷可以分为室温调节、生活用水、生产用热室温调节：采暖、供热与通风热负荷，是城市热负荷最重要的组成部分生活热水：家庭热水有两条途径，一是由家用热水器分散供给，二是由供热系统供给生产用热：企业生产的热负荷，一部分是工艺热负荷，另一部分是动力热负荷27.1.1城市集中供热负荷的类型与特征一、城市热负荷种类（2）根据热负荷性质分类可分为民用热负荷与工业热负荷民用热负荷指居住和公共建筑的室温调节和生活热水负荷工业热负荷主要包括生产负荷和厂区建筑的室温调节负荷城市中民用热负荷与工业热负荷的比例不同是决定不同供热方式的主要依据37.1.1城市集中供热负荷的类型与特征一、城市热负荷种类（3）根据用热时间规律分类可分为季节性热负荷与全年性热负荷采暖、供冷、通风的热负荷是季节性热负荷，其特点是随室外空气温度、湿度、风向、风速和太阳辐射等气象条件而变化，其中室外温度起决定性作用生活热水负荷与生产负荷属于全年性热负荷。生产热负荷主要与生产性质、生产规模、生产工艺、用热设备数量有关；生活热水负荷主要由使用人数和用热状况（如同时率）有关，而与室外气象条件关系不大47.1.1城市集中供热负荷的类型与特征二、城市供热对象的选择从技术和经济角度而言，难以做到全面供应在供规模有限的情况下，应以“先小后大”为原则，首先选择那些分散用热、规模较小的热用户，如居民家庭、中小型公共建筑和小型企业供热系统的服务半径较小，对空间分布集中的用户供热，有利于热网布置，减少投资与运营成本。在布局方面，选择布局较集中的热用户作为供热对象，“先集中后分散”，以达到系统在经济方面的合理性集中供热普及率57.1.2城市热负荷预测与计算一、城市热负荷预测与计算方法根据热负荷种类的不同和基础资料的条件，选择不同的计算和估算方法从计算精度来看，有计算法和概算指标法计算法：当建筑物的结构形式、尺寸和位置等资料为已知时，热负荷可以根据采暖通风设计数据来计算。这一方法计算结果精确，可用于计算或预测较小范围内有确定资料地区的热负荷概算指标法：应用在估算城市总热负荷及预测地区缺乏详细正确的资料时，规划中常用。对工业生产热负荷，在规划中估测的难度很大时，一般可根据工业门类，采用经验数据进行预测67.1.2城市热负荷预测与计算一、城市热负荷预测与计算方法热负荷的计算一般按照以下步骤进行：收集热负荷现状资料。现状资料既是计算的依据，又可作为预测取值的参考分析热负荷的种类与特点。对采暖、通风、生活热水、生产工艺等各类用热来说，需采用不同方法、不同指标进行预测与计算进行各类热负荷预测与计算。预测与计算供热总负荷。地区的供热总负荷是布局供热设施和进行管网计算的依据，在各类热负荷计算与预测结果出来后，经校核后相加77.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数（1）采暖通风热负荷的计算由于冬季室内与室外空气温度不同，通过房屋的围护结构使房间产生了热损失。在一定室温下，室外温度越低，房间的热损失越大需要由供暖设备向房间补充与热损失相等的热量在采暖室外计算温度下，每小时需要补充的热量称为采暖热负荷。对于住宅建筑，所需要采暖热负荷等于围护层的热损失8大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点97.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数房屋基本热损失计算公式：：某种围护结构的面积：某种围护结构的传热系数：室内计算温度：采暖室外计算温度：围护结构的温差修正系数107.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数规划中采用的指标概算方法：：采暖热负荷：采暖热指标：采暖建筑面积采暖热指标可以是各类建筑综合值，也可是分类建筑的采暖指标，是一些经验数据117.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数通风热负荷（P113）的计算：：通风热负荷：通风换气次数：室内空气体积：空气的容积比热：室内计算温度：通风室外计算温度127.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数一般情况下使用的概算公式：：通风热负荷：加热系数，一般取0.3~0.5

：采暖热负荷137.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数（2）生活热水热负荷的计算涉及两个参数，一是水温，一是热水用水标准生活热水的使用温度为40~60oC，采用的生活热水计算温度为65oC不同热工分区中，采用的冷水计算温度不尽相同，我国主要有五个热工分区147.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数生活热水热负荷计算公式：：生活热水热负荷：人数或床位数：生活热水用水标准：生活热水计算温度，一般为65oC

：冷水计算温度：热水用水时间：小时变化系数，一般取1.6~3.0157.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数生活热水热负荷的居住区指标估算方法：：生活热水负荷：小时变化系数：平均热水热负荷指标：总用地面积在住宅无热水供应，仅向公建供应热水的时候，取值2.5~3W/m2，当住宅供应热水时，取15~20W/m2167.1.2城市热负荷预测与计算二、热负荷计算的公式与参数（3）空调冷负荷的计算（4）生产工艺热负荷的计算（5）供热总负荷的计算对民用热负荷，还可采用更为简便的综合热指标进行概算。对居住区，包括住宅与公建在内，采暖综合热指标建议取值60~67W/m2177.1.2城市热负荷预测与计算三、热负荷预测与计算示例总体规划：使用估算方法估算公建与居住用地比例根据容积率的估计居住与公建面积集中供热率估计综合指标75W/m2详细规划：分采暖通风与生活热水两类，使用计算公式5-6（P116）187.2城市集中供热热源规划

7.2.1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大多数城市采用的集中供热系统包括：热电厂、锅炉房、低温核能供热堆、工业余热等在采用多种热源联合供热的系统中，可将热源分为基本热源、峰荷热源和备用热源几类。基本热源指在整个供热期间满功率运行时间最长的热源；峰荷热源是指基本热源的产能不能满足实际热负荷的要求时，投入运行以弥补差额的热源；备用热源是在检修或事故工况下投入运行的热源197.2.1城市集中供热热源的种类与特点二、热电厂在热电厂地平面布置中，包括：主厂房、堆煤与输场地与设施、水处理与供水设施、环保设施、变配电设施、管理设施、生活设施及其他辅助设施等热电厂的选址一般考虑以下原则：热电厂的厂址应符合城市总体规划的要求，并应征得规划部门和电力、环保、水利、消防等有关主管部门的同意热电厂应尽量靠近热负荷中心热电厂要有方便的水陆交通条件207.2.1城市集中供热热源的种类与特点二、热电厂热电厂选址原则热电厂要有良好的供水条件热电厂要有妥善解决排灰的条件热电厂要有方便的出线条件热电厂要有一定的防护距离热电厂的厂址应尽量占用荒地、次地和低产田，不占或少点良田热电厂的厂址应避开滑坡、溶洞、塌方、断裂带淤泥等不良地质的地段选择厂址时，应同时考虑职工居住和上下班等因素217.2.1城市集中供热热源的种类与特点三、锅炉房在锅炉房的平面布置中，一般包括主厂房、煤场、灰场和辅助用房四大部分锅炉房的选址一般考虑以下原则：靠近热负荷比较集中的地区便于引出管道，并使室外管道的布置在技术、经济上合理便于燃料贮运和灰渣排除，并宜使人流和煤、灰车流分开有利于自然通风与采光227.2.1城市集中供热热源的种类与特点三、锅炉房锅炉房的选址一般考虑以下原则：位于地质条件较好的地区有利于减少烟尘和有害气体对居住区和主要环境保护区的影响有利于凝结水的回收锅炉房位置应根据远期规划在扩建端留有余地237.2.1城市集中供热热源的种类与特点四、工业余热与地热资源利用（1）工业余热资源可分六类：高温气余热、冷却水和冷却蒸汽的余热、废气废水的余热、高温炉渣和高温产品的余热、化学反应余热、可燃废气载热性余热几种工业余热利用方式主要有：熄焦余热利用、高温溶渣余热利用、焦炉煤气初冷水余热利用和内燃机余热利用等247.2.1城市集中供热热源的种类与特点四、工业余热与地热资源利用（2）地热资源低温地热水系统高温地热系统干热岩地热能地压区域地热能岩浆地热能目前普遍开发利用的是地热水、地热蒸汽257.2.2城市热源的选择一、城市热源种类的选择热电厂的适用性与经济性区域锅炉房的适用性与经济性二、城市热源规模的选择供暖平均负荷热化系数热电厂与区域锅炉房供热能力的确定267.3城市供热管网规划

城市供热管网又称为热网或热力网，是指由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统供热管网主要由热源至热力站和热力站（或制冷站）至用户之间的管道、管道附件和管道支座组成管网系统要保证可靠地供给各类用户具有正常压力、温度和足够数量的供热和供冷介质（蒸汽、热水或冷水），满足用户需求277.3城市供热管网规划

7.3.1城市供热管网的形制一、供热管网的分类根据热源与管网之间的关系，热网可分为区域式和统一式两类根据输送介质的不同，热网可分为蒸汽管网、热水管网及混合式管网三种按平面布置类型分，供热管网可分为枝状管网和环状管网两类根据用户对介质使用情况，供热管网可分为开式与闭式两种根据一条管路上敷设的管道数，分为单管制、双管制和多管制287.3.1城市供热管网的形制二、供热管网的形制选择从热源到热力点（或制冷站）间的管网，称之为一级管网，而从热力点（或制冷站）至用户间的管网，称为二级管网对一级管网，往往采用闭式、双管或多管制的蒸汽管网，而对于二级管网，则根据用户需求决定相关规范对选择供热管网形制的规定297.3.2城市供热管网的布置供热管网的布置，首先满足使用上的要求，其次要尽量缩短管线长度，以节省投资应根据热源布局、热负荷分布和管线敷设条件等情况，按全面规划、远近结合的原则，作出分期建设的安排307.3.2城市供热管网的布置一、供热管网的平面布置主要干管应靠近大型用户和热负荷集中的地区供热管道应尽量避开主要交通干道和繁华街道供热管道统称敷设在道路的一边或者人行道下面穿越河流时，可随桥架设或者单独设置管桥，或者虹吸穿过河底热网与其他管线之间应有必要的距离317.3.2城市供热管网的布置二、供热管网的竖向布置需要满足的条件包括：敷设深度与绿化带、路面等与其他地下设备的交叉关系地面以上的管道地下水位…热力网管道与建筑物、构筑物、其他管线的最小距离327.3.3城市供热管网的敷设方式一、架空敷设是将供热管道设在地面上的独立支架或带纵梁的桁架以及建筑物的墙壁上二、地下敷设在城市中，由于市容或其他地面的要求不能采用架空敷设时，或在厂区架空敷设困难时，就需要采用地下敷设分为有沟和无沟两种敷设方式337.4热力站与制冷站的设置

城市不同用户对热媒参数的要求各不相同，用热设备的位置与距热源距离也各不相同，所以热源供给的热介质参数很难适应所有用户的要求为解决这一问题，在热源与用户之间，设置一些热转换设施，将热网提供的热能转换为适当工况的热介质供应用户，这些设施就是热力站与制冷站347.4热力站与制冷站的设置

7.4.1热力站一、热力