集中供热系统

课题1 集中供热系统方案的确定
2）区域蒸汽锅炉房供热系统，其组成如图8-2所示。
图8-2 区域蒸汽锅炉房集中供热系统示意图
(a)室内采暖系统；(b)通风系统；(c)热水供应系统；(d)生产工艺用热系统 1-蒸汽锅炉；2-蒸汽干管；3-疏永器；4-凝水干管；5-凝结水箱；6-锅炉给水泵
课题1 集中供热系统方案的确定
(2)间接连接
间接连接方式是在采暖系统热用户入口处设置表面式水水换热器(或在热力站处设置担负该区采暖热负荷的表面 式水-水换热器)，用户系统与热水网路被表面式水-水换 热器隔离，形成两个独立的系统。用户与管网水力工况不 发生直接联系的连接方式称为间接连接，如图8-3d。
间接连接系统的工作方式是：热网供水管的热水进入设置 在建筑物用户引入口或热力站的表面式水-水换热器内， 采暖系统热用户的循环水也进入表面式水-水换热器，二 者通过换热器的表面进行热量交换，冷却后的热网回水返 回热网回水管去，被加热的采暖系统热用户的循环水由热 用户系统的循环水泵驱动循环流动。
课题3 蒸汽供热系统
凝结水回收系统与大气相通的，为开式凝结水回收系统； 凝结水回收系统不与大气相通的，为闭式凝结水回收系统。
按凝水的流动方式不同，凝结水回收系统可分为单相流和 两相流两大类，单相流又可分为满管流和非满管流两种。 满管流是指凝水靠水泵动力或位能差，充满整个管道截面， 呈有压流动的流动形式；非满管流是指凝水并不充满整个 管道断面，靠管路坡度流动的流动方式。
换热器的连接图。
图8-4d是采用蒸汽喷射装置的直接连接方式。 图8-4e是通风系统与蒸汽网路系统采用直接连接方式。 热水供应系统与蒸汽网路的连接方式，见图8-4f、图8-4g、
图8-4h。
课题3 蒸汽供热系统
课题3 蒸汽供热系统
图8-4蒸汽供热系统示意图 a)生产工艺热用户与蒸汽管网连接图； b)蒸汽供暖用户系统与蒸汽管网直接连接图；
16-下部储水箱；17-热水供应系统的循环水泵；18-热水供应系统的循环管路
课题2 热水供热系统
（1）直接连接 直接连接是用户系统直接连接于热水网路上。
1）无混合装置的直接连接(图8-3a) 2）装水喷射器的直接连接(图8-3b) 3）设混合水泵的直接连接(图8-3c)
课题2 热水供热系统
2）核能供热系统
核能是指核裂变产生的能量，以这种能量为热源的城 市集中供热称为核能供热。
3）地热水供热
地热能具有蕴藏量丰富、相比于火力及核能发电要安 全、污染较少、地热能电站的全年利用率高、节省矿物燃 料等优点。
课题1 集中供热系统方案的确定
8.1.3 集中供热系统热媒种类及参数的确定
集中供热系统热媒主要有热水和蒸汽两种，其供热参数及 运行方式是由热电厂、热网、热用户的条件、特性和要求 所决定的。
8.1.2 集中供热系统的形式
按热源形式的不同，可分为以下种类： (1)区域锅炉房供热系统 1）区域热水锅炉房供热系统，其组成如图8-1所示。
图8-1区域热水锅炉房供热系统示意图 1-热水锅炉；2-循环水泵；3-除污器；4-压力调节阀；5-补给水泵； 6-补充水处理装置；7-采暖散热器；8-生活热水加热器；9-水龙头
2） 以区域热水锅炉房为热源，当供热规模较小时， 通常采用的供、回水温度为95／70℃或80／60℃的水温； 当供热规模较大时，经过技术经济比较可采用110／70℃、 130／70℃、150／80℃等高温水作为供热介质。
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课题2 热水供热系统
在热水供热系统中，根据热网循环水是否被直接取出，用 于生产或热水供应系统，可分为闭式热水供热系统和开式 热水供热系统。
1）当生产工艺为主要热负荷，采暖用热量不大，并且采暖 时间又不长时，应采用蒸汽作为供热介质；
2）当以水为供热介质能够满足生产工艺需要(包括在用户处 转换为蒸汽)，且技术经济合理时，宜采用热水作为供热介质；
3）当采暖、通风等热负荷为主要热负荷，生产工艺又必须 采用蒸汽供热，经技术经济比较认为合理时，可采用热水和蒸汽 两种供热介质。
课题3 蒸汽供热系统
（1）非满管流的凝结水回收系统(低压自流式系统) 工厂内各车间的低压蒸汽采暖的凝结水经疏水器或不
经过疏水器，依靠重力，通过坡向凝结水箱的凝结水管自 流返回凝结水箱，如图8-5所示。
图8-5低压自流式凝结水回收系统
课题3 蒸汽供热系统
（2）两相流的凝结水回收系统(余压回水系统) 工厂内各用汽点的高压蒸汽凝结水，通过疏水器后直
按驱使凝水流动的动力不同，可分为重力回水、余压回水 和机械回水等。
凝结水依靠自身重力，利用凝水位能差或管线坡度，流回 锅炉房的，称为重力回水系统；
凝结水依靠疏水器的剩余压力返回锅炉房的，称为余压回 水系统；
当凝结水先流入用户（或凝结水泵分站）凝结水箱，再通 过水泵加压返回锅炉房总凝结水箱的，称为加压回水（或 机械回水）系统。
课题1 集中供热系统方案的确定
蒸汽的主要优点： 1）可以满足多种热用户的需要，适用面广； 2）蒸汽介质的输送靠自身压力，不用循环泵，不用
耗电。输送凝结水所耗的电能较供热管网输送网路循环水 所耗的电能少得多；
3）蒸汽的密度小，使用和输送过程中不用考虑静压； 4）使用蒸汽介质，热用户的散热器或热交换器中， 因温度和传热系数都比水高，所以散热设备的面积可减小， 设备投资费用降低。
c)采用蒸汽-水换热器的连接图； d)采用蒸汽喷射器的连接图； e)通风系统与蒸汽网路的连接图；f)蒸汽直接加热的热水供应图示； g)采用容积式加热器的热水供应图式； h)无储水箱的热水供应图式 l-蒸汽锅炉；2-锅炉给水泵；3-凝结水箱；4-减压阀；5-生产工艺用热设备；6-疏水器； 7-用户凝结水箱；8-用户凝结水泵；9-散热器 ；10-采暖系统用的蒸汽-水换热器；
（1）根据热媒不同，可分为：热水供热系统和蒸汽供热 系统；
（2）根据供热管道的不同，可分为：单管制、双管制和 多管制的供热系统。
（3）根据热源不同，主要有热电厂供热系统；区域锅炉 房供热系统；利用工业余热的供热系统；以核能、太阳能、 地热能等作为热源的供热系统。
课题1 集中供热系统方案的确定
课题1 集中供热系统方案的确定
(3)供热热媒参数的选择 热水热力网最佳设计供、回水温度，应结合具体工程条件，
考虑热源、管网、用户内系统等方面的因素，进行技术经 济比较。当不具备确定最佳供、回水温度的技术经济比较 条件时，热水供、回水温度可按以下原则确定：
1） 以热电厂为热源时，设计供水温度可取用110～ 150℃，回水温度可取70～80℃或更低一些；
根据热电厂供热汽轮机的不同，可分为背压式汽轮机和抽 汽式汽轮机等。
课题1 集中供热系统方案的确定
(3)其它热源供热系统 除了上述介绍的热电厂与区域锅炉房集中供热系统外，
还可以利用工业余热、核能和地热等能源形式作为系统的 热源，以节约在供热系统中对一次能源的消耗。
1）工业余热
工业余热是指工业生产过程的产品和排放物料所含的 热或设备的散热。
课题2 热水供热系统
（3）通风系统热用户与热网的连接 通风系统中加热空气的设备的承压能力较高，对热媒参数
也无严格限制，因此用户通风系统与热水供热管网的连接， 通常采用简单的直接连接，如图8-3e所示。 （4）热水供应热用户与热网的连接
1）无储水箱的连接方式(图8-3f) 2）装设上部储水箱的连接方式(图8-3g) 3）装设容积式换热器的连接方式(图8-3h) 4）装设下部储水箱的连接方式 （图8-3i）
11-膨胀水箱；12-循环水泵；13-蒸汽喷射器；14-溢流管； 15-空气加热装置；16-上部储水箱；17-容积式换热器；18-热水供应系统的蒸汽-水换热器
课题3 蒸汽供热系统
蒸汽在用热设备内放热凝结后，经疏水器、凝结水管道返 回热源的管路系统及其设备组成的整个系统，称为凝结水 回收系统。
(2)热电厂供热系统
热电厂是联合生产电能和热能的发电厂，在热电厂中高温 高压蒸汽首先在汽轮机中膨胀作功,转化为汽轮机基轴上 的机械能,再由发电机转变化成电能。汽轮机中的乏汽供 给热用户，然后在用户处放出汽化潜热，凝结水由凝结水 泵送回锅炉。避免了蒸汽直接进入凝汽器而引起的热量损 失，提高了热能利用率。
（1）供热介质比较： 热水的主要优点： 1）热水介质热能效率高。 2）调节方便，可以根据室外空气温度进行热水温度 调节，以达到节能、保证室内采暖温度、满足卫生要求的 目的； 3）热水采暖系统的蓄热能力高，热稳定性好； 4）输送距离长。一般可达5～lOkm，甚至达到15～ 20km； 5）热损失小。
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课题3 蒸汽供热系统
蒸汽供热管网与热用户的连接方式有直接连接和间接连接 两大类。蒸汽热力网的蒸汽管道，可采用单管式（同一蒸 汽压力参数）、双管式（两种蒸汽压力参数）或多管式 （不同蒸汽压力参数），凝结水采用回收或不回收的方 式进行。
当各用户之间所需蒸汽参数相差不大，或季节性负荷占总 负荷比例不大时，一般都采用一根蒸汽管道供汽，这样最 经济，也比较可靠，采用的比较普遍。 当用户间所需蒸 汽参数相差较大，或季节性负荷较大时，可以采用双管或 多管。
在闭式热水供热系统中，作为热媒的热网循环水，沿热网 供水管输送到各个热用户，在热用户系统的用热设备内放 出热量后，沿热网回水管返回热源。闭式热网只供应用户 所需热量，水作为供热介质不被取出，我们可认为系统的 流量是不变的，但实际上热媒通过阀门、水泵轴承、补偿 器（套筒或膨胀节）以及其它不严密处时，总会向外部泄 漏少量循环水，使系统循环水流量减少。在正常情况下， 系统的泄漏水量一般不超过系统总容水量的1%，泄漏的水 靠补水装置来补充。
闭式双管（由一条供水管和一条回水管组成）热水供热系 统是我国目前应用最广泛的一种供热系统形式。图8-3所 示为双管闭式热水供热系统示意图。
课题2 热水供热系统
图8-3 双管闭式热水供热系统示意图 a)无混合装置的直接连接；b)设水喷射器的直接连接；c)设混合水泵的直接连接； d)供暖热用户与热网的间接连接；e)通风热用户与热网的连接；f)无储水箱的连接方式； g)装设上部储水箱的连接方式；h)装置容积式换热器的连接方式；i)装设下部储水箱的连接方式 l-热源的加热装置；2-网路循环水泵；3-补给水泵；4-补给水压力调节器；5-散热器；6-水喷射器； 7-混合水泵；8-表面式水-水换热器 ；9-采暖热用户系统的循环水泵；10-膨胀水箱； 11-空气加热器；12-温度调节器；13-水-水换热器；14-储水箱；15-容积式换热器；
课题3 蒸汽供热系统
8.3.1 热用户与蒸汽网路的连接方式
图8-4为蒸汽供热系统示意图。锅炉产生的高压蒸汽进入 蒸汽管网，经热用户放热后产生凝水，经凝结水管网返回 热源处的总凝结水箱，经锅炉给水泵加压进入锅炉重新加 热变成蒸汽。
图8-4a为生产工艺热用户与蒸汽网路连接方式示意图。 图8-4b为蒸汽采暖用户系统与蒸汽网路的连接方式示意图。 图8-4c是热水采暖用户系统与蒸汽供热系统采用蒸汽-水
课题1 集中供热系统方案的确定
(2)供热介质的选择
对热电厂供热系统，可以利用低位热能的热用户（如采暖、通风、 热水供应等），应首先考虑以热水作为热媒。
对于生产工艺的热用户，通常以蒸汽作为热媒。 对民用建筑物，采暖、通风、空调及生活热水供热的城市热网宜
采用热水作为其供热介质。
对既有生产工艺，又有采暖、通风等热负荷的城市热网供热介质 的确定原则为：
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供热工程
GONG RE GONG CHENG
集中供热系统
目录
1 课题1 集中供热系统方案的确定 2 课题2 热水供热系统 3 课题3 蒸汽供热系统
课题1 集中供热系统方案的确定
8.1.1 集中供热系统的定义
集中供热是以集中热源所产生的热水或蒸汽作为热媒，通 过热网向一个城镇或较大区域的生产、采暖和生活热用户 供热的方式。集中供热具有热负荷多、热源规模大、热效 率高、节约燃料和劳动力、占地面积少等优点。集中供热 系统，可按下列方式分类：