第五章_热电厂的对外供热系统.

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d Q ( 1 ) V ( t t (1)体积热指标法: h 0 i 0 )
(2)面积热指标法:Qh q A A (3)城市规划指标法 采暖热负荷的大小取决于室外温度,设计时采用采暖 室外计算温度(以日平均温度为统计基础,根据20年的统 计,采用当地历年平均每年不保证5天的日平均温度值)
第一节 热负荷的特性
工艺热负荷 生产热负荷 非季节性 动力热负荷 热负荷 热水供应热负荷 季节性 采暖热负荷 通风热负荷
第一节 热负荷的特性 各类热负荷特点
类别 特点
生产热负荷
热水供应负荷
采暖及通风热负荷
生产、城市公用事业 及民用的采暖及通风
0
n
(4)热负荷最大利用小时数
n 0
Q qdn nm qm
第一节 热负荷的特性
(三)热负荷随室外温度变化图
第一节 热负荷的特性
(四)热负荷持续时间图 Q
Qh=f(t0) a 2 采暖热负荷 a1
室外温度 t0
采暖热负荷 持续时间
-5 -10 t0=g(τ)
τ,h
室外气温 持续时间
季节性热负荷持续时间图
第一节 热负荷的特性
二、热负荷图 热负荷图是描述某一期间内热负荷变化规律的曲线。 根据目的和用途不同可分为: (1)热负荷时间图:表示热负荷随时间的变化规律,规 划指导供热系统运行、确定设备检修程序和日期 (2)热负荷随室外温度变化图:表示季节性热负荷随室 外温度的变化关系 (3)热负荷持续时间图:表示季节性热负荷在采暖期不 同小时用热量的持续性曲线,描述了不同室外气温持续时 间确定的热负荷变化规律,用以计算年供热量及有关热经 济指标、选择热源设备、确定热电联产最佳热化系数、确 定热网供水与回水温度最佳值、选择供热设备经济工况
第一节 热负荷的特性
(四) 同时(同期)使用系数
当有多个热用户时,其最大热负荷一般不会在同一时 间出现,因此确定最大热负荷时,要考虑同时使用系数, 即实际最大热负荷与各热用户最大设计热负荷总和的比值。 (1)采暖热负荷:1.0 (2)通风热负荷:0.8-1.0 (3)生产热负荷:0.7-1.0 (4)生活热负荷:0.5 若生活热负荷和生产热负荷时间错开,同时使用系数取 0
第二节 供热系统
一、载热质的选择及供热热网
第二节 供热系统
一、载热质的选择及供热热网 1.汽网的特点
(1)对热用户适应性强,可满足各种热负荷。
(2)输送能耗小,比水网输送热水的耗电量低得多。 ( 3 )蒸汽密度小,因地形变化 ( 高差 ) 而形成的静压小, 可以不受地形和地势的影响。 ( 4 )蒸汽的温度和传热系数高,可以减少用户的换热 面积,节约投资。
热水负荷的水温一般为60-65℃ 计算热力网热负荷时,干线采用采暖期生活热平均热 负荷;支线当用户全部有储水箱时,采用采暖期生活热水 平均热负荷;当用户无储水箱时,采用采暖期生活热水最 大热负荷。 居住区采暖期生活热水平均热负荷: Qhw,av q s A
第一节 热负荷的特性
(三)非季节性热负荷 2.生产热负荷 (1)工艺热负荷:机械制造、冶金、石油、化工、轻 纺、皮革、造纸、制药、食品等工业的某些工艺过程的工 艺用热,多用于加热、干燥、蒸馏、清洗等过程。 (2)动力热负荷:驱动压气机、风机、水泵、汽锤和 锻压机或用于企业内部发电的生产用热。 与工艺过程、生产设备类型、生产制度等有关,全年 变化小,昼夜变化大。 低温供热:130 ℃-150 ℃ , 0.4-0.6MPa蒸汽供热; 中温供热:150 ℃-250 ℃ ,中、小型蒸汽锅炉或热 电厂供热汽轮机的 0.8-1.3MPa或 4.0 MPa 级的抽汽; 高温供热:250 ℃-300 ℃时,大型锅炉房或热电厂 的新气经过减压减温后的蒸汽。
(一)热负荷时间图
从热负荷时间图上,可以看出两种典 型 负 荷 : 最 大 热 负 荷 qm 和 最 小 热 负 荷 qmin ,曲线下的面积表示一定时期内所 供应的热量。 (1)平均热负荷
Q qdn qn
0
n
q (2) 热负荷系数(充满系数) K qm
(3)热负荷利用小时数
Q qdn n y q y
第一节 热负荷的特性
(二)季节性热负荷 1.采暖负荷Qh 各地采暖天数和起止日期均有规定,我国采用全昼夜 室外平均气温+5℃为开始或停止采暖的时期。 采暖热负荷全年变化大,昼夜变化小。
供热规划阶段,可采用面积法或城市规划指标法确定 采暖热负荷。
第一节 热负荷的特性
(二)季节性热负荷 2.通风热负荷Qv 采用强迫通风的系统才有通风热负荷,其任务是将室 外冷空气加热至规定的室内温度的耗热量。 通风热负荷设计值:
第二节 供热系统
一、载热质的选择及供热热网
水网
供热距离 20~30km
汽网
10km
供热汽轮机经济性
补充水处理费用
热化发电比高 热化发电比低
低 高 低
管网投资及运行费用 高
第二节 供热系统
一、载热质的选择及供热热网 按载热介质的回收情况分类:
供热系统 供热系统
封闭式系统 封闭式系统 半封闭式系统 半封闭系统 开放式系统 开放式系统
d (1)体积热指标法: Qv mcV ( t t i i 0, v )
或 (2)百分数法:
d Qv V0 (ti t 0 ,v )
Qv kQh ,k取0.3-0.5
通风室外计算温度采用历年最冷月(1月)平均温度 , 对于冬季的局部送风、补偿局部送风和消除有害物质的全 面通风采用采暖室外计算温度。 通风热负荷全年变化大,昼夜也有变化。
第一节 热负荷的特性
(三)非季节性热负荷 2.生产热负荷 确定生产热负荷注意事项: (1)应综合各种生产工艺过程的计算用热量,同时还 应考虑由于生产技术的不断改进及生产过程的改变因素。 (2)热水和蒸汽的负荷应分别统计,对于蒸汽负荷应 按照蒸汽压力进行分类 (3)对企业用户提出的热负荷数据,应与同类企业耗 热量比较,检查其合理性,一般应使载热质的参数规格尽 可能少,以减少热网数目,且参数尽可能低 (4)对缺少准确热负荷资料的企业,可采用实测或用 历年实际用热量平均值确定,也可根据企业计划产品种类 和数量按已有企业的耗热量近似的估算热负荷大小。 (5)当用热设备或热用户很多时,还应考虑同时系数 (6)还应考虑供热系统中近期热负荷增长系数。
第二节 供热系统
一、载热质的选择及供热热网 供热系统常用的载热介质有蒸汽和热水。载热介质的
选择主要取决于热负荷特性要求、供热经济性及供热的调
节性能等。 生产工艺和动力热负荷载热介质通常为蒸汽;采暖和 生活热水负荷,载热介质通常为热水;当同时有生产热负 荷和采暖负荷时,通常载热介质选用蒸汽,一般采用汽— 水换热后的热水采暖。 根据载热介质不同相应的热网分别称为汽网和水网。
(5)输送管道压损大,距离一般在3-5km,最远10km。
(6)回水率低,外部损失增大。
第二节 供热系统
一、载热质的选择及供热热网 2.水网的特点 (1)供热距离远,热损失小 ( 2 )水网利用供热机组的调节抽汽在面式热网加热器 中凝结放热,将网水加热并作为载热质通过水网对外供 热,该加热蒸汽凝结水可全部回收,即回水率 = 100% ( 3 )水网设计供水温度 130-150℃,可用供热机组低 压抽汽作加热蒸汽,使热化发电比加大,提高热经济性 (4)可在热电厂内通过改变网水温度进行集中供热调 节,易于实现供热机组集中控制和调度,而且水网蓄热 能力大,热负荷变化大时仍稳定运行,水温变化缓和。 (5)水网密度大,事故敏感性强,水力工况要求严格
用 途
用于加热、干燥、蒸馏等工 印染、漂洗等生产 艺热负荷;用作驱动汽锤、 用热水;城市公用 压气机、水泵等动力热负荷。 设施及民用热水 石油、化工、轻纺、橡胶、 冶金等 非季节性,昼夜变化大,全 年变化小 一般为0.15~0.6MPa饱和蒸 汽,也有高于1.4~3.0MPa的 蒸汽 直接供汽:20%~100% 间接供汽:0.5%~2% 生产及人民生活 非季节性,昼夜变 化大,全年变化小 60℃~70℃热水 100%
第二节 供热系统
二、蒸汽供热系统及设备
第二节 供热系统
二、蒸汽供热系统及设备 2.减温减压器 (1)物质平衡式:
i i Drtp , p irtp , h rtp
蒸汽
D Dw Dw D
第五章 热电厂的对外供热系统
第一节 热负荷的特性
本 章 提 要
第二节 供热系统
第三节 供热机组选择与供热系统优化
第一节 热负荷的特性
一、热负荷
(一)热负荷的分类
• 由热电厂通过热网向热用户供应的不同用途的热量,称为热 负荷。研究热负荷的目的在于确定计算热负荷大小,确定热 负荷随时间变化规律和全年的供热量,确定用户对载热质种 类及参数的要求。 • 季节性热负荷:用热量主要与气候条件有关 采暖、通风、空调 特点:取决于室外温度,年变化大,日变化小 非季节性热负荷:用热量与室外气温无关 热水供应、生产工艺用热 特点:年变化小,日变化大
主要用户 负荷特性
生产及人民生活 季节性,昼夜变化小, 全年变化大 70℃~150℃或更高温 度的热水或 0.07~0.28MPa蒸汽 水网循环水量的 0.5%~2%
介质及参数
工质损失率
第一节 热负荷的特性
(二)季节性热负荷 1.采暖负荷Qh 采暖热负荷是当室外环境温度低于供暖设计温度时, 为保证室内温度维持设计温度,由供热设备向室内输送的 热量。 采暖热负荷设计值:
第二节 供热系统
二、蒸汽供热系统及设备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节 供热系统
二、蒸汽供热系统及设备 2.减温减压器 减温减压器是用来降低蒸汽压力和温度的设备,其基 本工作原理是通过节流降低压力,通过喷水降低温度。 减温减压器主要由节流减压阀、喷水减温设备和压力 温度自动调节系统构成。 工艺流程:锅炉来的新汽由进汽阀 1 进入减压阀 2 ,节 流至所需压力,而后进入减温器3,与给水泵或凝结水泵 来的减温水进行混合减温,减压阀 2 和减温阀 3 都配有自 动调节装置,以控制其出口汽压和汽温。另外还应配有 安全阀、疏排水设备,备用减温减压器应处于热备用状 态。
第一节 热负荷的特性
(三)非季节性热负荷 1.热水供应热负荷Qhw 热水供应热负荷是供生产印染、漂洗等工艺用热水及 生活用热水。全年变化小,而一昼夜、一周内却是不均衡 的,与工厂的工作班次、居民的生活习惯有关。 采暖期生活热水最大热负荷:
Qhw KQhw,av Kcmv(t r t1 ) / T
第一节 热负荷的特性
(一)热负荷时间图 Qh(GJ/h)
Qt,max(GJ/h)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 住宅区典型热水供应日热负荷图
h
第一节 热负荷的特性
(一)热负荷时间图 热 负 荷
1 2
3 4
5 6
7
8 9
10 11
12
月份
年生产热负荷曲线
第一节 热负荷的特性
τ,h
第二节 供热系统
一、载热质的选择及供热热网 供热系统的基本任务是满足热用户在质量和数量上的供 热需求。 根据热源和热用户的分布情况,供热系统可分为分散供 热系统和集中供热系统。 分散供热系统: 热源与热用户的用热装置直接结合, 或者相距很近,无需热网 集中供热系统:由热源、热网和热用户组成,热源和热 用户相距很远,通过热网相连。根据集中化程度可分为联 片、区域、城市和城际四种类型。 热网:将热能由热源通过管网输送给热用户的系统
热用户只利用载热质的 部分热量,载热质本身 没有损耗
热用户不仅利用了载热质的部分 热量,而且载热质本身也耗损 了一部分
载热质本身及其热量全部 为热用户所利用
第二节 供热系统
二、蒸汽供热系统及设备 1.供汽方案 (1)由锅炉引来蒸汽经减压减温后直接供汽(p1) ( 2 )由背压机组的排汽或抽汽凝汽式供热机组的高压调 节抽汽对外供汽,称为直接供汽方式(p3)。 ( 3 )如供热式汽轮机的排汽或调节抽汽压力略低于热用 户的要求,而所需蒸汽量又不大时,可采用蒸汽喷射泵 (p2) 直接供汽凝结水如能回收,应设回水管和回水收集设备 (4)利用供热机组的调节抽汽作为蒸汽发生器的加热 (一 次)蒸汽,产生压力稍低的二次蒸汽对外供汽,称为间接供 汽方式(p4)
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