1、第第 4 章章城市供热工程规划城市供热工程规划概述概述n城市供热分为集中供热和分散供热城市供热分为集中供热和分散供热n城市集中供热是在城市的某个或几个区域、乃至整城市集中供热是在城市的某个或几个区域、乃至整个城市，利用热源向工厂、民用建筑供应热能的一个城市，利用热源向工厂、民用建筑供应热能的一种供热方式。是现代城市建设中公共事业的一项重种供热方式。是现代城市建设中公共事业的一项重要设施。要设施。n分散供热仅对单户、单栋建筑物供热。分散供热仅对单户、单栋建筑物供热。n城市集中供热规划是城市建设总体规划的一个城市集中供热规划是城市建设总体规划的一个组成部分，是编制城市集中供热工程计划任务组成部分，
2、是编制城市集中供热工程计划任务书和指导供热工程分期建设的重要依据。书和指导供热工程分期建设的重要依据。发展集中供热的意义发展集中供热的意义n节省大量燃料（节省能源）；节省大量燃料（节省能源）；n减轻大气污染减轻大气污染（“面源面源”“点源点源”）；n减少城市运输量减少城市运输量（燃料及灰渣）（燃料及灰渣）；n减少用地（燃料及灰渣堆放用地）；减少用地（燃料及灰渣堆放用地）；n减少设备总容量（用户用热高峰时间不同）；减少设备总容量（用户用热高峰时间不同）；n降低运行费用（实现设备机械化和自动化）。降低运行费用（实现设备机械化和自动化）。城市集中供热系统的组成城市集中供热系统的组成热源热源泛指能从中
3、吸取热量的任何物泛指能从中吸取热量的任何物质、装置或天然能源。质、装置或天然能源。热力网热力网由热源向热用户输送和分配由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统，称为热力网。供热介质的管线系统，称为热力网。热用户热用户集中供热系统利用热能的用集中供热系统利用热能的用户，如室内供暖、通风、空调、热水供户，如室内供暖、通风、空调、热水供应以及生产工艺用热系统等。应以及生产工艺用热系统等。集中供热工程的构成集中供热工程的构成 n供热供热热源热源工程工程n热电厂热电厂n区域锅炉房区域锅炉房n供热供热热网热网工程工程n热力泵站热力泵站n热力调压站热力调压站n不同压力等级的蒸汽管道不同压力等级的蒸汽管道n
4、热水管道热水管道 集中供热工程的功能集中供热工程的功能 n热电厂热电厂主要用于城市供热、提供高主要用于城市供热、提供高压蒸汽、采暖热水；压蒸汽、采暖热水；n区域锅炉房区域锅炉房城市供暖、提供近距离城市供暖、提供近距离高压蒸汽；高压蒸汽；n热力泵站热力泵站远距离输送蒸汽和热水；远距离输送蒸汽和热水；n热力调压站热力调压站调节蒸汽管道压力；调节蒸汽管道压力；n蒸汽管道蒸汽管道输送蒸汽；输送蒸汽；n热水管道热水管道输送热水。输送热水。集中供热工程规划的主要任务集中供热工程规划的主要任务n根据当地气候、生活及生产要求，确定集根据当地气候、生活及生产要求，确定集中供热对象、供热标准、供热方式；中供热对象
5、、供热标准、供热方式；n合理确定供热量和负荷选择，并进行热源合理确定供热量和负荷选择，并进行热源工程规划，确定热电厂或热力站供热设施工程规划，确定热电厂或热力站供热设施的数量和容量；的数量和容量；n科学布局各种供热设施的供热管网；科学布局各种供热设施的供热管网；n制定节能保温的对策和设施，以及供热设制定节能保温的对策和设施，以及供热设施的防护设施。施的防护设施。集中供热工程规划的工作程序集中供热工程规划的工作程序 主体程序：主体程序：供热供热负荷负荷预测预测 确定供热工程规划确定供热工程规划目标目标 供热供热热源热源工程规划工程规划 供供热热管网管网与输配工程与输配工程设施设施的规划的规划 分
6、分区区供热管网与输配设施规划供热管网与输配设施规划 详细详细规划范围内的供热管网规划规划范围内的供热管网规划 集中供热工程规划所需基础资料集中供热工程规划所需基础资料n城市现状、近期及远期发展的有关资料城市现状、近期及远期发展的有关资料（城市规（城市规划总图、城市各类建筑的面积、层数、质量及其划总图、城市各类建筑的面积、层数、质量及其分布，工业规模、类别、数量、发展情况及分布）分布，工业规模、类别、数量、发展情况及分布）n城市气象资料城市气象资料（气温、风向、降水、日照）（气温、风向、降水、日照）n水文地质资料水文地质资料（水源，水质、土壤、地形）（水源，水质、土壤、地形）n工程地质工程地质资
7、料资料（地震、地质、土壤、水位）（地震、地质、土壤、水位）n城市道路、地下管线和设备分布情况城市道路、地下管线和设备分布情况n电力系统资料电力系统资料（电厂类型、规模、机组容量）（电厂类型、规模、机组容量）热负荷种类热负荷种类 n集中供热系统的热负荷按性质分：集中供热系统的热负荷按性质分：n民用热负荷民用热负荷主要是住宅和公共建筑的采暖热主要是住宅和公共建筑的采暖热负荷，生活热水和通风热负荷所占比重较小。负荷，生活热水和通风热负荷所占比重较小。n工业热负荷工业热负荷包括工艺负荷、厂房采暖通风负包括工艺负荷、厂房采暖通风负荷和厂区的生活热水热负荷。荷和厂区的生活热水热负荷。n集中供热系统的热负荷
8、按照用热时间分：集中供热系统的热负荷按照用热时间分：n季节性负荷季节性负荷采暖热负荷、空调热负荷、通风采暖热负荷、空调热负荷、通风热负荷热负荷 n常年性负荷常年性负荷生活用热（热水供应）热负荷、生活用热（热水供应）热负荷、生产工艺热负荷生产工艺热负荷 热负荷特点热负荷特点n季节性负荷季节性负荷n全日的变化很小，全年变化大全日的变化很小，全年变化大n与室外气象条件有密切关系，即与室外温度、与室外气象条件有密切关系，即与室外温度、风向、风速、太阳辐射等改变有关风向、风速、太阳辐射等改变有关n常年性负荷常年性负荷n在全日中变化大，而在全年中变化小在全日中变化大，而在全年中变化小n与气象条件关系不大与
9、气象条件关系不大热负荷计算热负荷计算 1 采暖热负荷采暖热负荷在室外的采暖计算温在室外的采暖计算温度下，单位时间内需要补充的热量；度下，单位时间内需要补充的热量；可用可用面积热指标法面积热指标法或或体积热指标法体积热指标法估算。估算。2 通风热负荷通风热负荷用于加热新鲜空气所用于加热新鲜空气所消耗的热量；消耗的热量；可用可用通风体积热指标法通风体积热指标法或或百分数法百分数法估算。估算。热负荷计算热负荷计算 3 热水供应热负荷热水供应热负荷用于日常洗脸、用于日常洗脸、洗澡、洗衣服和洗器皿等所消耗的热量；洗澡、洗衣服和洗器皿等所消耗的热量；可用可用公式法公式法或或热水面积热指标法热水面积热指标法
10、估算。估算。4 生产工艺热负荷生产工艺热负荷为了满足生产过为了满足生产过程中用于加热烘干、蒸煮、清洗、熔化等程中用于加热烘干、蒸煮、清洗、熔化等过程用热，或作为动力，用于驱动机械设过程用热，或作为动力，用于驱动机械设备的热量；备的热量；很难用固定的公式表述。很难用固定的公式表述。n热电厂热电厂：一般作为城市主热源：一般作为城市主热源n区域锅炉房区域锅炉房：一般作为城市内一定区域的主热：一般作为城市内一定区域的主热源，也可作为热电厂供热系统的辅助热源源，也可作为热电厂供热系统的辅助热源n余热余热：工业余热，垃圾焚烧余热，节能环保：工业余热，垃圾焚烧余热，节能环保n核能核能：一些发达国家的城市使用
11、，环保：一些发达国家的城市使用，环保n地热地热：可再生能源：可再生能源n热泵热泵：可再生能源：可再生能源n太阳能太阳能：可再生能源：可再生能源集中供热热源种类集中供热热源种类n定义定义：联合生产电能和热能的发电厂：联合生产电能和热能的发电厂n优点优点：热能利用率高，可达：热能利用率高，可达80%90%，同时有利于环保，它是发展城市集中供同时有利于环保，它是发展城市集中供热、节约能源的主要推广方式和最有效热、节约能源的主要推广方式和最有效的措施。的措施。n缺点缺点：投资高，建设周期长，厂址选择：投资高，建设周期长，厂址选择难。难。集中供热系统的热源集中供热系统的热源热电厂热电厂n 热电厂组成热电
12、厂组成生产建筑、辅助建筑生产建筑、辅助建筑n生产建筑包括：主厂房、主控制室、配生产建筑包括：主厂房、主控制室、配电室、升电变压站、化学水处理间、输电室、升电变压站、化学水处理间、输煤系统和冷水塔；煤系统和冷水塔；n辅助建筑：机修、仓库、车库、食堂、辅助建筑：机修、仓库、车库、食堂、单身宿舍、洗浴（供锅炉房用）。单身宿舍、洗浴（供锅炉房用）。集中供热系统的热源集中供热系统的热源热电厂热电厂n热电厂选址的八大原则：热电厂选址的八大原则：n热电厂应该尽量靠近热负荷中心；热电厂应该尽量靠近热负荷中心；n要有连接铁路专用线的方便条件；要有连接铁路专用线的方便条件；n要有良好的供水条件；要有良好的供水条件
13、；n有妥善解决排灰的条件；有妥善解决排灰的条件；n有方便出线的条件；有方便出线的条件；n要有一定的防护距离；要有一定的防护距离；n热电厂厂址应该尽量占用荒地，次地，少占良田，热电厂厂址应该尽量占用荒地，次地，少占良田，要尽量避开需要大量拆迁的地段；要尽量避开需要大量拆迁的地段；n厂址应该避开滑坡、溶洞、塌方、断裂带、淤泥、厂址应该避开滑坡、溶洞、塌方、断裂带、淤泥、水淹等不良地质的地段。水淹等不良地质的地段。集中供热系统的热源集中供热系统的热源热电厂热电厂n区域锅炉房与热电厂比较区域锅炉房与热电厂比较 n热效率虽然比热电厂低，但比分散的热效率虽然比热电厂低，但比分散的锅炉房高很多；锅炉房高很多
14、；n与热电厂比较，投资较低；与热电厂比较，投资较低；n由于规模没有热电厂大，因此周期短；由于规模没有热电厂大，因此周期短；n选址比较容易。选址比较容易。集中供热系统的热源集中供热系统的热源区域锅炉房区域锅炉房n锅炉的分类（根据其生产的热媒不同）锅炉的分类（根据其生产的热媒不同）n 蒸汽锅炉蒸汽锅炉可以提供蒸汽和热水；可以提供蒸汽和热水；n 热水锅炉热水锅炉提供热水。提供热水。n锅炉房的构成（平面布置）锅炉房的构成（平面布置）（1）锅炉间；（）锅炉间；（2）辅助间（办公、休息、更）辅助间（办公、休息、更衣、浴室、化验室、库房、水泵间、水处理衣、浴室、化验室、库房、水泵间、水处理间）；（间）；（3
15、）风机间；（）风机间；（4）运煤廊；（）运煤廊；（5）煤）煤厂（烧油则为厂（烧油则为“油罐油罐”）；（）；（6）灰厂；（）灰厂；（7）水池。水池。集中供热系统的热源集中供热系统的热源区域锅炉房区域锅炉房n锅炉房用地锅炉房用地 n与采用的锅炉类型有关（固定的）；与采用的锅炉类型有关（固定的）；n与锅炉房容量有关（固定）；与锅炉房容量有关（固定）；n与燃料种类有关；与燃料种类有关；n与燃料存储量有关；与燃料存储量有关；n与卸煤设施的机械化程度有关。与卸煤设施的机械化程度有关。集中供热系统的热源集中供热系统的热源区域锅炉房区域锅炉房集中供热热源的其他形式集中供热热源的其他形式n工业余热工业余热 n地
16、热水供热地热水供热 n核能供热核能供热 n热泵热泵 n太阳能太阳能 n余热余热指在生产工艺过程中产生的工业指在生产工艺过程中产生的工业不再利用的热量。不再利用的热量。n余热热源余热热源n高温气余热；高温气余热；n冷却水和冷却蒸汽的余热；冷却水和冷却蒸汽的余热；n废气废水的余热；废气废水的余热；n高温炉渣和高温产品的余热；高温炉渣和高温产品的余热；n化学反应余热；化学反应余热；n可燃废气的载热性余热。可燃废气的载热性余热。集中供热热源的其他形式集中供热热源的其他形式-工业余热工业余热n地热（地热能）地热（地热能）n是指距陆地地面是指距陆地地面5000m深处的热能深处的热能n地热类型地热类型n（1
17、）蒸汽）蒸汽n（2）热水（目前开采和利用的最多）热水（目前开采和利用的最多）n（3）干热岩石（）干热岩石（4）地压（）地压（5）岩浆）岩浆n地热利用的两种形式地热利用的两种形式 n直接利用直接利用n间接利用间接利用集中供热热源的其他形式集中供热热源的其他形式-地热水供热地热水供热地地热热水水直直接接利利用用示示意意图图1-开开采采井井；2-抽抽水水泵泵；3-供供暖暖系系统统地地热热水水间间接接利利用用示示意意图图1-开开采采井井；2-抽抽水水泵泵；3-地地热热水水-水水换换热热器器；4-高高峰峰热热源源；5-供供暖暖热热用用户户，6-除除污污器器；7-补补给给水水泵泵；8-补补水水压压力力调调
18、节节器器；9-回回灌灌井井；10-供供暖暖系系统统循循环环水水泵泵地热利用的两种形式地热利用的两种形式n核能供热核能供热n以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热形式，可以减轻运输压力，解决城市燃煤供形式，可以减轻运输压力，解决城市燃煤供应及烧煤产生的城市污染。应及烧煤产生的城市污染。n核能供热的类型核能供热的类型n核电站：压力高，需远离居住区，使用受限核电站：压力高，需远离居住区，使用受限n低温供热堆低温供热堆：压力低，可建在城市近郊，能：压力低，可建在城市近郊，能有所应用有所应用集中供热热源的其他形式集中供热热源的其他形式-核能供热核能供热n热泵热泵n以
19、低温热源排出的热量做为供热热源以低温热源排出的热量做为供热热源 n最大优点：节能，与锅炉房相比，省最大优点：节能，与锅炉房相比，省26%集中供热热源的其他形式集中供热热源的其他形式-热泵热泵水源热泵工作原理图水源热泵工作原理图1-冷凝器；冷凝器；2-膨胀阀；膨胀阀；3-蒸蒸发器；发器；4-压缩机；压缩机；5-循环泵循环泵主动式太阳能供热系统主动式太阳能供热系统1-1-太阳能集热器；太阳能集热器；2-蓄热装置；蓄热装置；3-室内采暖系统；室内采暖系统；4-室内生活热室内生活热水设备；水设备；5-循环泵；循环泵；6-辅助加热辅助加热装置；装置；7.8-三通阀；三通阀；9.10.11.12.13.1
20、4-阀门阀门集中供热热源的其他形式集中供热热源的其他形式-太阳能太阳能n太阳能太阳能n特点：取之不尽，用之不竭；清洁安全；环特点：取之不尽，用之不竭；清洁安全；环保；具有不稳定性；效率低，成本高。保；具有不稳定性；效率低，成本高。城市供热管网分类城市供热管网分类n根据输送介质不同，热网分为根据输送介质不同，热网分为n蒸汽管网、热水管网和混合式管网蒸汽管网、热水管网和混合式管网n根据用于对介质的使用情况，热网分为根据用于对介质的使用情况，热网分为n开式、闭式开式、闭式n按平面布置类型分，供热管网分为按平面布置类型分，供热管网分为n枝状管网、环状管网枝状管网、环状管网蒸汽供热管网蒸汽供热管网 n蒸
21、汽供热系统的型式蒸汽供热系统的型式 n（1）单管制单管制 只设置一根蒸汽管（采暖、只设置一根蒸汽管（采暖、通风、热水供应、生产）；当生产、生活、采暖通风、热水供应、生产）；当生产、生活、采暖要求不是很高时，可以采用此种形式要求不是很高时，可以采用此种形式；n使用条件使用条件供气参数相同；季节性负荷较小，供气参数相同；季节性负荷较小，占总用气量的占总用气量的1/21/31/21/3的情况下采用单管制；的情况下采用单管制；n（2 2）双管制双管制 一根蒸汽管采暖（即季节性一根蒸汽管采暖（即季节性负荷大）；另外一根为其它用途。负荷大）；另外一根为其它用途。n使用条件使用条件当蒸汽有特殊要求或季节性负
22、荷大，当蒸汽有特殊要求或季节性负荷大，占总用气量占总用气量1/21/2以上时，使用双管制；以上时，使用双管制；蒸汽供热管网蒸汽供热管网 n蒸汽供热系统的型式蒸汽供热系统的型式 n（3）三、四管制（多管制）三、四管制（多管制）三管制一三管制一根采暖管，一根高压蒸汽生产，一根低压蒸根采暖管，一根高压蒸汽生产，一根低压蒸汽生产；汽生产；n使用条件使用条件 当生产用汽差别特别大时，当生产用汽差别特别大时，使用多管制。使用多管制。蒸汽供热管网蒸汽供热管网 n蒸汽与热水比较的特点蒸汽与热水比较的特点：n（1）蒸汽靠凝结成凝结水放热，）蒸汽靠凝结成凝结水放热，热水靠温度差放热；热水靠温度差放热；n（2）密度
23、变化大；）密度变化大；n（3）水静压力小；）水静压力小；n（4）蒸汽使用面广。）蒸汽使用面广。n管网布置应在城市总体布置的指导下，深入研究各个管网布置应在城市总体布置的指导下，深入研究各个功能分区的特点及对管网布置的要求；功能分区的特点及对管网布置的要求；n应与市区发展速度以及规模相协调，并在布置上考虑应与市区发展速度以及规模相协调，并在布置上考虑分期实施；分期实施；n应该满足生活、生产、采暖、空调等不同热用户对热应该满足生活、生产、采暖、空调等不同热用户对热负荷的要求；负荷的要求；n要考虑热源的位置，热负荷分布；要考虑热源的位置，热负荷分布；n注意与地上、地下管道及构筑物、园林绿地等条件；注
24、意与地上、地下管道及构筑物、园林绿地等条件；n要认真分析地形、地质、水文。要认真分析地形、地质、水文。供热管道布置供热管道布置要求要求 供热管道布置原则供热管道布置原则 n（1）热力管道的布置力求短而直；主干线应）热力管道的布置力求短而直；主干线应通过热用户的密集区；通过热用户的密集区；n（2）管道走向宜平行于厂区或建筑物区域的）管道走向宜平行于厂区或建筑物区域的干道或建筑物，尽可能避开主要交通干道和干道或建筑物，尽可能避开主要交通干道和繁华街道（避免承受过大荷载）；繁华街道（避免承受过大荷载）；n（3）热力管道严禁与输送易挥发、易燃烧、）热力管道严禁与输送易挥发、易燃烧、易爆炸以及有化学腐蚀
25、性及毒性的管道一起易爆炸以及有化学腐蚀性及毒性的管道一起输送，能同沟敷设的管道应根据管道的性质输送，能同沟敷设的管道应根据管道的性质分清主次。分清主次。供热管道布置原则供热管道布置原则 n（4）支管与干管的连接或两干管的连）支管与干管的连接或两干管的连接应充分考虑管道的热膨胀，尽量不以接应充分考虑管道的热膨胀，尽量不以直管形式连接；直管形式连接；n（5）管道上必须设置必要的阀门）管道上必须设置必要的阀门分段调节阀、防气阀、卸水阀等；同时分段调节阀、防气阀、卸水阀等；同时还需设置一定的补偿器和相应检查井；还需设置一定的补偿器和相应检查井；n（6）管线尽可能走地势平坦，土质好，）管线尽可能走地势平
26、坦，土质好，水位低的地区。水位低的地区。管道的布置方式管道的布置方式枝状、环枝状、环状状 n枝状枝状n（1）枝状）枝状从热源向外呈树叉状散射；从热源向外呈树叉状散射；n（2）梳齿状（射线状）梳齿状（射线状）以热源为中心以热源为中心 向外呈梳齿状；向外呈梳齿状；n环状环状n（3）环状）环状 多热源，主干线呈环状，支多热源，主干线呈环状，支 线呈树叉状；线呈树叉状；n（4）网状）网状 多热源，整个呈网格状；多热源，整个呈网格状；枝状 枝状管网枝状管网 环状管网环状管网 1-级管网；2-热力站；3-使热网具有备用功能的跨接管；4-使热源具有备用功能的跨接管管道敷设方式管道敷设方式 n地上敷设（架空敷
27、设）地上敷设（架空敷设）n地下敷设地下敷设 n地沟敷设地沟敷设 n通行地沟通行地沟n半通行地沟半通行地沟n不通行地沟不通行地沟n无沟敷设无沟敷设 无沟敷设地沟敷设架空敷设管道敷设方式管道敷设方式-地上敷设地上敷设 n地上敷设（架空敷设）地上敷设（架空敷设）n低支架低支架在山区建厂时应尽量采用，管外在山区建厂时应尽量采用，管外表面（包括保温层）距地面表面（包括保温层）距地面0.5M1.0M；n中支架中支架用于人行交通频繁的地段；高度用于人行交通频繁的地段；高度值：值：2.0M4.0M；n高支架高支架用于跨越铁路或公路；高度值：用于跨越铁路或公路；高度值：4.0M6.0M；低支架敷设低支架敷设 中
28、支架敷设中支架敷设 管道敷设方式管道敷设方式-地上敷设地上敷设 n地上敷设适用场合地上敷设适用场合 n（1）工厂厂区地形复杂或铁路密集处；）工厂厂区地形复杂或铁路密集处；n（2）场地地质为湿陷性黄土层或腐蚀性大的）场地地质为湿陷性黄土层或腐蚀性大的土壤或永久性冻土层；土壤或永久性冻土层；n（3）厂区的地下水位距地面小于）厂区的地下水位距地面小于1.5M时；时；n（4）厂区地下管道纵横交错，稠密复杂，难）厂区地下管道纵横交错，稠密复杂，难于再敷设热力管道；于再敷设热力管道；n（5）厂区具有架空的煤气管道、化工工艺管）厂区具有架空的煤气管道、化工工艺管道，可以考虑与热力管道共架敷设，既经济道，可以
29、考虑与热力管道共架敷设，既经济又节省占地面积。又节省占地面积。管道敷设方式管道敷设方式-地下敷设地下敷设 n 有沟敷设有沟敷设根据能否能走人划分为根据能否能走人划分为n通行地沟通行地沟1.8M2.0M；n半通行地沟半通行地沟1.2M1.4M；n不通行地沟。不通行地沟。n 无沟敷设无沟敷设直埋直埋 通行地沟通行地沟 半通行地沟半通行地沟 不通行地沟不通行地沟 预制保温管直埋敷设预制保温管直埋敷设1钢管 2聚氨酯硬质泡沫塑料保温层 3高密度聚乙烯保护外壳n采用采用通行地沟通行地沟的条件的条件：当热力管道通过：当热力管道通过不允许挖开的路面；热力管道数量多，不允许挖开的路面；热力管道数量多，或管径较
30、大；（管道垂直排列高度大与或管径较大；（管道垂直排列高度大与等于等于1.5M时，只能够采用通行地沟。）时，只能够采用通行地沟。）n采用采用半通行地沟半通行地沟的条件的条件：路面不允许被：路面不允许被挖开，而且架空不合理，且不通行地沟挖开，而且架空不合理，且不通行地沟不能够满足要求时采用。不能够满足要求时采用。管道敷设方式管道敷设方式-地下敷设地下敷设 n 不通行地沟不通行地沟的适用条件的适用条件：土壤要干燥，：土壤要干燥，地下水位低；管道根数不多，而且管径小，地下水位低；管道根数不多，而且管径小，维修工作量不大；直埋当中管道转弯或伸维修工作量不大；直埋当中管道转弯或伸缩器（补偿器）处。缩器（补
31、偿器）处。n 直埋敷设直埋敷设适用于适用于：土质密实又不会沉陷：土质密实又不会沉陷的地区；地下水位低，土壤渗水性好，不的地区；地下水位低，土壤渗水性好，不受工厂腐蚀性溶液深入浸入的地区。受工厂腐蚀性溶液深入浸入的地区。管道敷设方式管道敷设方式-地下敷设地下敷设 供热管网热负荷的确定方法供热管网热负荷的确定方法n平均热指标和全年热负荷的计算方法平均热指标和全年热负荷的计算方法 n平均热指标平均热指标q f p =最大小时热指标最大小时热指标q f平均负荷系数平均负荷系数 n平均负荷系数平均负荷系数 =(tntp)/(tntw)=Qp/Qnn全年热负荷全年热负荷 =供暖期间热负荷最大利用小时数供暖
32、期间热负荷最大利用小时数供暖设计热负荷供暖设计热负荷 热水供热管网水力计算热水供热管网水力计算-步骤步骤（1）绘制管网的平面图（热源热用户位置、以及怎样连绘制管网的平面图（热源热用户位置、以及怎样连 接直而短）接直而短）并标注设备、流量、补偿器、管网长度并标注设备、流量、补偿器、管网长度 等参数；等参数；（2）确定计算条件）确定计算条件主干线及其比摩阻；主干线及其比摩阻；（3）以流量）以流量G为准，参考比摩阻，查水力计算表，确定为准，参考比摩阻，查水力计算表，确定 d、R、v；（4）由管径及管件情况查当量长度表，确定当量长度；）由管径及管件情况查当量长度表，确定当量长度；（5）计算主干线；）计
33、算主干线；（6）计算支线（根据并联管路阻力平衡原则，确定支线）计算支线（根据并联管路阻力平衡原则，确定支线 管径）。管径）。u 例 某工厂热水供热管网平面布置如图所示。管网中各管段长度、阀门的位置、方形补偿器的个数均已标注在图中。已知管网设计供、回水温度 =130，=70。用户E、F、D的设计热负荷 分别为1200kW、1000kW、1300kW。各热用户内部的阻力损失为 =50kPa。试进行该热水管网的水力计算。gthtQp 某工厂热水供热管网平面布置图某工厂热水供热管网平面布置图n解解：u(1)(1)确定各用户和管网各管段的计算流量确定各用户和管网各管段的计算流量n 热用户热用户E，由下式
34、得，由下式得n 用同样的方法确定热用户用同样的方法确定热用户F、D的计算流量分别为：的计算流量分别为：=14.33t/h，=18.63t/h，各管段的计算流量和已知的各管道长度见下表。，各管段的计算流量和已知的各管道长度见下表。3.63.6 120017.20()4.187(13070)EEghQGc tt(t/h)FGDG 水力计算表水力计算表 u(2)(2)确定管网主干线并计算确定管网主干线并计算 n 因为各热用户内部的阻力损失相等，各热用户入口要求的压因为各热用户内部的阻力损失相等，各热用户入口要求的压力差均为力差均为50kPa50kPa，所以从热源到最远用户，所以从热源到最远用户D D
35、的管线为主干线。管网各管的管线为主干线。管网各管段编号及阀门、补偿器设置见上图。段编号及阀门、补偿器设置见上图。n 首先，取主干线的平均比摩阻在首先，取主干线的平均比摩阻在 =4080Pa/m=4080Pa/m范围内，确定范围内，确定主干线各管段的管径。主干线各管段的管径。n 如管段如管段ABAB，计算流量，计算流量 =14.33+17.20+18.63=50.16(t/h)=14.33+17.20+18.63=50.16(t/h)，根，根据管段据管段ABAB的计算流量和的计算流量和 值的范围，查水力计算表可确定管段值的范围，查水力计算表可确定管段ABAB的的管径和相应的比摩阻值管径和相应的比
36、摩阻值 以及流速以及流速 得：得：n d=d=150mm150mm，=58.19 Pa/m=58.19 Pa/m，=0.82 m/s=0.82 m/sn 管段管段ABAB中局部阻力的当量长度，可由当量长度表查得：中局部阻力的当量长度，可由当量长度表查得：n 闸阀闸阀 1 12.24=2.24(m)2.24=2.24(m)n 方形补偿器方形补偿器 4 415.4=61.6(m)15.4=61.6(m)n 局部阻力当量长度之和局部阻力当量长度之和 =2.24+61.6=63.84(m)=2.24+61.6=63.84(m)pjRGpjRRRdLn 管段管段AB的折算长度的折算长度 =230+63.
37、84=293.84mn 管段管段AB的压力损失的压力损失 =58.19293.84=17098.55(Pa)n 用相同的方法计算用相同的方法计算BC段和段和CD段，计算结果列于表中。段，计算结果列于表中。n 管段管段BC的局部阻力当量长度值如下：的局部阻力当量长度值如下：n 管段管段BC DN=125mm n 直流三通直流三通 14.4=4.4m n 异径接头异径接头 10.44=0.44m n 方形补偿器方形补偿器 312.5=37.5m n n 总当量长度总当量长度 =42.34m n 管段管段CD的局部阻力当量长度的局部阻力当量长度 =44.48m，过程略。，过程略。n 通过计算可知，主
38、干线的总压力损失为通过计算可知，主干线的总压力损失为n =+n =17098.55+13362.53+16834.89=47295.97(Pa)zhLzhpRL dLADpABpBCpCDpdLu(3)(3)各分支线的计算各分支线的计算n 分支线分支线BEBE与主干线与主干线BDBD并联，依据节点平衡原理，管段并联，依据节点平衡原理，管段BEBE的资用压的资用压差为差为n =+=13362.53+16834.89=30197.42 Pa=+=13362.53+16834.89=30197.42 Pan 局部损失与沿程损失的估算比值局部损失与沿程损失的估算比值 =0.6=0.6，则管线平均比摩阻
39、大，则管线平均比摩阻大致可控制为致可控制为n 根据根据 和和 =17.20 t/h=17.20 t/h，由水力计算表查得，由水力计算表查得n =80mm80mm，=168.68Pa/m=168.68Pa/m，=0.95 m/s=0.95 m/sn管段管段BEBE中局部阻力的当量长度中局部阻力的当量长度 ，由，由当量长度表当量长度表查得查得:,Z BEpBCpCDpj,30197.42(1)85(1 0.6)Z BEpjBEjpRL=222.04 Pa/m pjRBEGBEdBERBEdLn 分流三通分流三通 1 13.82=3.82m 3.82=3.82m n 方形补偿器方形补偿器 2 27.
40、9=15.8m7.9=15.8mn 闸阀闸阀 2 21.28=2.56m1.28=2.56mn 总当量长度总当量长度 =22.18m=22.18m n 管段管段BEBE的折算长度的折算长度 =85+22.18=107.18m=85+22.18=107.18mn 管段管段BEBE的压力损失的压力损失 n =168.68=168.68107.18=18079.12(Pa)107.18=18079.12(Pa)n n 剩余压差剩余压差 =30197.42=30197.4218079.12=12118.3 18079.12=12118.3(Pa)(Pa)，剩余压力过大，可在用户入口处安装调压板、调压阀
41、门等进行，剩余压力过大，可在用户入口处安装调压板、调压阀门等进行调节。调节。n 用同样的方法计算管段用同样的方法计算管段CF CF，计算结果见上表。，计算结果见上表。dLzhLBEzhpRLp,Z BEpBEp城市供热调配设施城市供热调配设施热力站热力站n作用作用n将热量从一次网转移将热量从一次网转移到热力站到热力站n将热源的热媒参数调将热源的热媒参数调整转换到用户设备所整转换到用户设备所要求的状态要求的状态 n检测和计量热媒参数检测和计量热媒参数和用户所消耗的热量和用户所消耗的热量n类型类型n根据热力站的用户性根据热力站的用户性质分为质分为n民用热力站民用热力站n工业热力站工业热力站n根据热
42、力站的位置和根据热力站的位置和规模分为规模分为n用户热力站用户热力站n小区热力站小区热力站n区域性热力站区域性热力站直直连连供供暖暖与与通通风风并并有有生生活活用用热热的的民民用用集集中中热热力力站站民民用用集集中中热热力力站站示示意意图图（一一）1 1-压压力力表表；2-温温度度计计；3-热热网网流流量量计计；4-水水-水水换换热热器器；5-温温度度调调节节器器；6-热热水水供供应应循循环环泵泵；7-手手动动调调节节阀阀；8-上上水水流流量量计计；9-供供暖暖系系统统混混合合水水泵泵；10-除除污污器器；11-旁旁通通管管；12-热热水水供供应应循循环环管管路路用户引入口示意图用户引入口示意
43、图1-1-压力表；压力表；2-用户供回水总管用户供回水总管阀门；阀门；3-除污器；除污器；4-手动调节手动调节阀；阀；5-温度计；温度计；6-旁通管阀门旁通管阀门工业蒸汽热力站示意图工业蒸汽热力站示意图1-分汽缸；分汽缸；2-汽汽-水换热器；水换热器；3-减压阀；减压阀；4-压力表；压力表；5-温度计；温度计；6-蒸汽流量计；蒸汽流量计；7-疏水器；疏水器；8-凝水箱；凝水箱；9-凝水泵；凝水泵；10-调节调节阀，阀，11-安全阀；安全阀；12-循环水泵；循环水泵；13-凝水流量计凝水流量计n设置设置n热力站一般为单独设置，位置最好位于热负荷热力站一般为单独设置，位置最好位于热负荷中心中心n热力站所需的面积与供热规模、设备种类、二热力站所需的面积与供热规模、设备种类、二次网类型有关。次网类型有关。n在规模较大的热力站内，设有泵房、值班室、仪表在规模较大的热力站内，设有泵房、值班室、仪表间、加热器间和生活辅助房间，有时为两层建筑。间、加热器间和生活辅助房间，有时为两层建筑。n一座供热面积为一座供热面积为10万万m2的热力站，其建筑面积约的热力站，其建筑面积约为为300 m2，若同时供应生活热水，则建筑面积还，若同时供应生活热水，则建筑面积还要增加要增加50 m2左右。左右。城市供热调配设施城市供热调配设施热力站热力站
