【一建市政】5热力网及热力站

以蒸汽为热媒，与水比较有下列优点：
（1）蒸汽作为热媒，能满足各种用户 的用热的要求。
（2）蒸汽的放热系数大，可节约用户 的散热器面积，即节约工程的初投资。
（3）与热水系统比较，可节约输送热 媒的电能消耗。
（4）蒸汽密度小，在高层建筑物中或 地形起伏不平的区域蒸汽系统中，不会
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（一）热水系统
（2）管道的走向宜平行于厂区或建筑区域 的干道或建筑物。
（3）管道布置不应穿越电石库等由于汽、 水泄漏会引起事故的场所，也不宜穿越建筑 扩建地和物料堆场。并尽量减少与公路、铁 路、沟谷和河流的交叉，以减少交叉时必须 采取的特殊措施。当热力管道穿越主要交通 线、沟谷和河流时，可采用拱形管道。
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一、热力管道的布置原则 p308
（3）地下水位较高或降雨量较大的地区。
（4）地下管道纵横交错、稠密复杂，难于再 敷设热力管道时。
（5）具有架空敷设的煤气管道、化工工艺管
道等，可考虑与热力管道共架敷设的情况下，
采用架空敷设既经济又节省占地面积。
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三、架空敷设
p309
支柱材料便宜 低支架： 施工维修方便
0.5－1.0m 可用套管伸缩器
条件。 6.9 掌握热力网各种调节方式、特点、适用
条件。 6.10 掌握热力站系统设计原则和常用设备
的选型与计算。
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6.热力网及热力站
第一节 热力管道的布置及敷设 第二节 热力管道系统 第三节 热力管道水力计算 第四节 管道热伸长及伸缩器 第五节 管子和管道附件 第六节 管道保温及防腐 第七节 热力站 第八节 热力网的供热调节
方便，但
通行地沟 2、数量多或管径较大， 基建投资
管道垂直排列高度大于 大、占地
或等于1.5m
面积大
地沟敷设
半通行地沟单排水平布置地 沟宽度受到限制
不通行地沟
土壤干燥、地下水位低、 管道根数不多且管径小、 维修工作量不大时
应用最 广泛
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五、直埋敷设
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（三）凝结水系统
p322
1，凝结水回收原则
（1）凡是符合锅炉给水水质要求的凝结 水，都应尽可能回收，使回收率达到80 ％以上。
（2）凡是加热油槽或有毒物质的凝结水， 当有生活用汽时，严禁回收
（3）高温凝结水宜利用或利用其二次蒸 汽，不宜回收的凝结水宜利用其热量。
（4）对可能被污染的凝结水，应装设水 质监测仪器和净化装置，经处理后达到
定压设备必须满足下列各项要求：
（1）在循环水泵运行时，应保证整个热水系统 中高温水不发生汽化。
（2）在循环水泵停止时，热水系统的静压线应 高于与系统直接连接用户的最高充水高度。
（3）在循环水泵运行或停止时，与系统直接连 接的用户室内系统的压力，不得超过散热器 的允许压力。
（4）定压装置必须操作简单。
范所采用的应力分为一次应力、二次应 力及峰值应力。规范对不同应力规定不 同的应力强度限制值，在设计计算中以 一次应力和二次应力的组合形式来进行 校核。
（2）弹性分析理论。是北欧各国设计直埋 管道的依据，主要特点是供热管网在工 作之前必须进行预热，产生一个预拉应 力，预热温度是在管道运行温度和限制 的最低温度之间。要求预热温度与工作 温度及最低温度的温差所产生的热应力， 17
水，在最高点放气。
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二、热力管道的敷设方式 p308
优点：系统简单，造价
枝状管网
较低，运行管理较方便 缺点：没有供热的后备
性能
一般 情况 采用
室外热 力管道
优点：具有供热的后备
环状管网
性能 缺点：投资和金属消耗
量都很大
优点：控制方便，并可 辐射状管网 分片供热
缺点：投资和金属消耗 量都将增大
占地面积 小而工房 密集的小 型工厂
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3、几种常用的定压方式 p319
（1）开式膨胀水箱定压
它具有设备简单、 工作安全可靠的优点， 是低温热水系统常用的 定压方式。
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3、几种常用的定压方式 p320
（2）补水泵定压
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3、几种常用的定压方式 p320
（3）氮气定压方式
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3、几种常用的定压方式 p320
（4）采用低位膨胀水箱自动稳压补水装 置定压
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二、热力管道系统
p319
水作为热媒与蒸汽相比，有下列优点： （1）热能利用效率高，可节约燃料20
％～40％ （2）能够远距离输送，供热半径大。 （3）在热电厂供热情况下，可充分利用
低压抽汽，提高热电厂的经济效率。 （4）蓄热能力大。 （5）便于质调节。
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二、热力管道系统
p319
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（二）蒸汽系统
p321
1、蒸汽系统的选择
（1）凡是用户用汽参数相同的中小型工厂， 均采用单管供汽系统。
（2）凡是用户用汽参数相差较大，可采用 双管供汽系统。
（3）采暖期短、采暖通风用汽量占全厂总 用汽量50％以下时，为节约初投资费用， 可采用单管供汽系统。采暖期较长，采暖 通风热负荷超过全厂总负荷一半时，如采 暖通风以蒸汽为热媒时，则可采用双管供 气系统，其中一根蒸气管供应采暖通风用 汽，只在采暖期运行；
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（六）直埋管道设计计算
p315
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p317
（七）直埋管道设计及施工要点
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6.热力网及热力站
第一节 热力管道的布置及敷设 第二节 热力管道系统 第三节 热力管道水力计算 第四节 管道热伸长及伸缩器 第五节 管子和管道附件 第六节 管道保温及防腐 第七节 热力站 第八节 热力网的供热调节
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150℃／90℃、130 ℃ ／70℃、110℃／70℃。 （四》凝结水管道
（1）自流式凝结水管道。 （2）余压式凝结水管道。 （3）压力式凝结水管道。
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二、热力管道系统
p318
热力管道系统包括热水系统、蒸汽系统 和凝结水系统
热力管道系统
单管 双管 三管 四管
开式系统 闭式系统
水
热媒
蒸汽
取决于各用户热负荷的特点和参 数要求，也取决于热源的种类
（4）热力管道跨越冲沟或河流时，宜采用沿
桥或沿栈桥布置成拱形管道，但应特别注意
管道底标高度应高于最高洪水位。
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三、架空敷设
p309
工厂区的热力网管道，宜采用架空敷设。
（一）优先选用架空敷设的几种情况
（1）地形复杂（如遇有河流、丘陵、高山、 峡谷等）或铁路密集处。
（2）地质为湿陷性黄土层和腐蚀性大的土壤， 或为永久性冻土区时。
适用于低压（P ＝70kPa）蒸汽 系统的回水， 且厂区较小的 工厂。
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（三）凝结水系统
p323
（2）高压自流式凝结水系统
由于此种系统为开式系统，管路腐蚀严重； 二次蒸汽向大气中排放，不但造成热量损失同时 也污染周围环境。
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（三）凝结水系统
p323
（3）闭式满管凝结水系统。
闭式满管凝结水系统适用于地形平坦，且二次 蒸发汽可以利用的工厂高压蒸汽系统。
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（三）凝结水系统
p322
2，凝结水系统的分类
开式系统
凝结水系统
闭式系统
自流式凝结水系统 余压凝结水系统 加压凝结水系统
低压自流式凝结水系统 自流式凝结水系统 高压自流式凝结水系统
闭式满管凝结水系统
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（三）凝结水系统
p323
3、自流式凝结水系统
依靠管网始末端的位能差作为 动力，将各用户的凝结水送至锅炉 房的凝结水箱或凝结水泵站的水箱 （中1）去低。压自流式凝结水系统
p312
（一）氰聚塑直埋保温管
氰聚塑直埋保温管系由钢管、防腐层、保 温层和保护层四部分组成
保温管的性能：
（1）使用温度：通用型≤120 ℃ ，高温型 ≤150 ℃
适用介质有热水、低压蒸汽或其他热介 质，
（2）使用寿命：推测保温管的使用寿命在15 年以上
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五、直埋敷设
p312
（二） “管中管”预制保温管
第二节 热力管道系统
p318
一、热力管道种类及其参数
（—）蒸汽管道 （1）饱和蒸汽管道（压力PN≤1.6MPa）。 （2）过热蒸汽管道（压力PN≤1.6MPa，温度＜350℃） （二）废汽管道，例如锻锤废汽管道
（三）热水管道 （1）低温水管道，供水温度≤95℃、回水温度≤70℃。 （2）高温水管道，供水温度与回水温度有三种组合：
（4）管道布置时，应尽量利用管道的自然弯角作 为管道受热膨胀时的自然补偿。如采用方形伸 缩器时，则方形伸缩器应尽可能布置在两固定 支架之间的中心点上。如因地方限制不可能把 方形伸缩器布置在两固定支架之间的中心点上， 应保证较短的一边直线管道的长度不宜小于该 段全长的三分之一。
（5）一般在热力地沟分支处都应设置检查井或人 孔，当直线管段长度在100～150m的距离内时， 虽无地沟分支，也宜设置检查井或人孔。所有 管道上必须设置的阀门，都应安装在检查井或 人孔内。
山区建厂和在不 影响交通的地区 最经济
架空
材料一般为钢材、
敷设 中支架： 钢筋混凝土等 人行交通频繁地段
2－2.5m
耗钢材多 高支架：基建投资大
>4.5m 建设周期长 维修管理不便
交通要道和当管道 跨越铁路、公路时
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三、架空敷设
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四、地沟敷设
p310
1、管道通过不允许挖 维护管道
开的路面处时
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第一节 热力管道的布置及敷设 p308
一、热力管道的布置原则 二、热力管道的敷设方式 三、架空敷设 四、地沟敷设 五、直埋敷设
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一、热力管道的布置原则 p308
热力管道的布置总的原则是技术上可靠、经 济上合理和施工维修方便。其具体要求如下：
（1）热力管道的布置力求短直，主干线应 通过热用户密集区，并靠近热负荷大的用户。
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二、热力管道的敷设方式 p309
地处山区工厂的热力管道，应注意地形的特 点，因地制宜地布置管线，并应注意避免地 质滑坡和洪峰口对管线的影响。一般可采用 下列几种布置方式：
（1）热力管道应根据山区特点，采取沿山坡 或道路低支架布置。
（2）热力管道直径DN≤150mm，可沿建筑 物外墙敷设。
（3）爬山热力管道宜采用阶梯形布置。
“管中管”预制保温管是由钢管、 导线、保温层和保护层等四部分构 成。
保温层采用聚氨脂硬质泡沫塑
料，保护层为高密度聚乙烯外套管。 导线又称报警线，可使检测渗漏自 动化，确保热力网正常运行。
耐温在120℃以下。
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五、直埋敷设
p313
（三）直埋管道的敷设方式
1、无补偿方式 （1）安定性分析理论（ASME规范）该规
在有补偿方式中，虽然无固定点方式
计算工作量大，但它具有投资少、
占地面积小及运行安全等优点，这
是在城市热力网及其他热力网设计
中，应优先采用的直埋管道敷设方
式。
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（六）直埋管道设计计算
p314
20
（六）直埋管道设计计算
p314
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（六）直埋管道设计计算
p315
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（六）直埋管道设计计算
p314
五、直埋敷设
p314
2、有补偿方式
当管道温度过高，或难以找到热 源预热时，即热力管网不具备采用无 补偿方式的条件，则可采用有补偿方 式。
（1）有固定点方式
在补偿器两侧设置固定点，补偿 器至固定点的间距不得超过管道最大 安装长度
（2）无固定点方式
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五、直埋敷设
p314
3．直埋管道敷设方式的选择
无补偿方式优于有补偿方式。而在无 补偿方式中，敞开式又优于覆盖式。 所以，在热力网设计中，应优先考 虑到用无补偿敞开式预热方式。
6.4 掌握换热计算、保温计算方法。 6.5 掌握热力网水力计算的基本方法、热水
管网系统水压图的绘制原则、热网系统 应设置的安全保护措施。
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6.热力网及热力站
6.6 掌握热网管道的强度计算、节点的推力 及应力计算及纵向失稳的验算。
6.7 熟悉热网管道补偿器种类、适用条件。 6.8 掌握热水供热管网系统定压方式、适用
p319
1．热水制备方式 （1）利用锅炉制备热水 （2）利用热交换器（换热器）制备热
水
（3）利用蒸汽喷射器制备热水 （4）利用容积式加热器制备热水
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（一）热水系统
p319
2、热水系统的定压方式
采用高温水系统时，为保证热水系统正
常运行需维持稳定的水力工况和保证系统中 不发生气化所需的压力，应设置定压设备。
（6）在从主干线分出的支管上，一般情况下都应 设置截断阀门。
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一、热力管道的布置原则 p308
（7）在下列地方，蒸汽管道上必须设置疏 水阀：
1）蒸汽管道上最低点。 2）被阀门截断的各蒸汽管道之最低点。 3）垂直升高管段前的最低点。 4）直线管段每隔1∞～150m的距离内设置
一个疏水阀。 （8）热水管道及凝结水管道应在最低点放
热力专业部分
1.燃料与燃烧 2.锅炉原理 3.汽轮机原理 4.锅炉房工艺设计 5.汽机房工艺设计 6.热力网及热力站
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6.热力网及热力站
6.1 掌握各类热负荷的计算方法、负荷特性 和负荷曲线图。
6.2 熟悉各种供热系统的特点、热网供热参 数的选择原则。
6.3 熟悉热网布置原则、各种敷设方式的特 点、适用条件。