集中供热系统的热介质特性比较(精)
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集中供热系统的热介质比较
集中供热系统的热介质分为蒸汽和高温水,作为供热介质它们各有不同特点,下面先将两种供热介质基本特性做简单比对,再以DN700的蒸汽和热水管道为例比较其技术、经济数据。
一、蒸汽和高温水作为供热介质基本特性比较
1、供热半径
理论值
蒸汽一般3~5km,最大5~7km
高温水一般5~10km,最大15~20km
裕华供热实际值
蒸汽11km
实际超过设计手册理论值,主要原因是裕华蒸汽管网输送干线(没有用热负荷的管线,裕华热电厂—热电四厂配汽站)较长(7km),输配干线(有用热负荷的管线,热电四厂配汽站—末端用户)短(4km)。
高温水13km
2、输送压降
理论值
蒸汽每公里输送压降0.8~1kg/cm2(经验值,手册推荐的是流速50~60m/s)
高温水每公里输送压降(供、回水合计)0.6~1.4kg/cm2
裕华供热实际值
蒸汽管网实际输送压降随室外气温变化波动很大,上采暖季深寒期(10年1月上旬)裕华蒸汽管网实际平均压降约0.64kg/cm2·km,其中:输送干线段约0.3kg/cm2·km,输配干线段约1.2kg/cm2·km。
裕华高温水管网实际平均压降约0.5kg/cm2·km,其中:主干线段(管径DN9000以上)约0.3kg/cm2·km,输配干线段约0.8kg/cm2·km。
3、热量损失
理论值
蒸汽管道散热损失10% 冷凝水热损失16% 合计26% 高温水管道散热损失5% 冷凝水损失0 合计5% 注:1、当蒸汽用于民用采暖时,有50%以上的冷凝水用于二次网补水,冷凝水的焓被再次利用。因此,蒸汽的总热量损失在修正后应约为18%左右。
2、管道的散热损失包含供热介质的跑、冒、滴、漏热损失。
裕华供热实际值
蒸汽管网因原热电四厂年久失修,管道散热损失较大,约为18.6%;冷凝水热损失因已包含在用户购热量内,供热公司未做统计。
高温水管网因没有用户表,无实际统计数字。
4、失水量
以1万平米1个采暖季为例,失水量为:
理论值
蒸汽1152~1728吨/万平米·采暖季
高温水 300~350吨/万平米·采暖季
裕华供热实际值
蒸汽1530吨/万平米·采暖季
高温水无统计数字,估算值≤150吨/万平米·采暖季
5、其它主要有缺点
蒸汽
优点 1).满足多种用户需求,可作为常年负荷提升经济效益。
2).输送不用耗电。
缺点 1)能源效率低。抽汽压力高,降低发电量。
2)凝结水回收困难。规范要求工艺用汽的冷凝水回收≥80%,居民采暖的要求未查到。分析原因有:
a.居民采暖的冷凝水50%以上被用于二次网补水。
b.存在技术困难。
民用采暖换热站布置分散,冷凝水回收泵流量扬程不仅要相互匹配,而且要随供热阶段(初期、中期、
末期)及管网发展等因素不断变化,极易出现部分换热
站不能回水的现象。
c.不经济。
凝结水回收管网、设备的初投资及电耗等费用支出与收益相比极不经济。
d.水质污染。
因石家庄各换热站不归供热公司管理,水质污染不可控,回收的冷凝水处理困难。
高温水
优点1)热能效率高。
2)热水蓄热能力强,稳定性好。
缺点1)输送耗电。
二、以管径为DN700的蒸汽管道和高温水管道为例,进行技术
经济比较。
设定条件:
热负荷距热源5km;
采暖热指标为45W/m2;
蒸汽管道管径DN700;
高温水管道管径DN700,供回水温差45℃。
1、管网投资比较
主管道管径为DN700,负荷区距热源厂5公里,支线供热范围3公里。
管网投资见下表
2、经济效益比较
250万平米供热面积;购热价32元/吉焦;售热价42元/吉焦;高温水供热价格22元/平米,换热站运行费用1.3元/平米。
1个采暖季理论经济收益比较
2、购热量考虑管损。
3、表中数据未考虑水费成本。
因高温水网水力失衡的存在,近端用户实际供热室温多高于设计温度(18℃),平均热指标高于理论值7W/m2左右,每250万平米减少经济收入600万元。
3、不同保温结构的散热损失
室外温度取石家庄采暖季平均值-0.2℃,保温厚度按设计院常用设计厚度。
不同保温结构的散热损失
注:高温水管道散热损失为供、回各1米合计。
二零一零年六月廿一日