供热系统现状与发展2018
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供热系统现状与发展趋势 及供热新技术
主要内容
n 供热系统的特点与发展状况 n 热源的现状与发展 n 热网的形式与运行调控 n 用户热计量及控制 n 供热系统建议与讨论 n 我国供热发展重点
一、供热系统的特点与现状
供热系统： 按照热用户的需求（数量、质量），将热能从
热源安全、经济、清洁地输送到用户的系统
考虑当地条件、能源结构 、环境控制、经济等 因素
19
集中供热近期相关政策
《热电联产管理办法》发改能源[2016]617号 《关于促进我国煤电有序发展的通知》发改能源 [2016]565号 《关于进一步做好煤电行业淘汰落后产能工作的 通知》[2016]855号 《山东省关于加快推进燃煤机组(锅炉)超低排放 的指导意见 》鲁环发[2015]98号 《关于加快推进全省煤炭清洁高效利用工作的意 见》鲁政办发〔2016〕16号 《山东省供热条例》2014年
n 季节性热负荷：采暖、通风； n 常年性热负荷：生产工艺、生活热水供应
供热事业发展目前的背景
随着我国城镇化发展，建筑物不断增加，采暖建筑的比例 不断提高，供热地区迅速南扩，民用采暖能耗总量迅速增 加。
随着工业经济发展，节能减排的深入，高耗能产业不断向 工业园聚集，工业热负荷（蒸汽负荷）对集中供热需求不 断增加
1、关于热能
n 热能是推动经济发展、社会进步、人类文明的主要驱动 力
n 热能在能源利用中具有核心地位（80%以上能源需要通 过热能这种形式直接利用或加以转化利用）
n 大部分热能是二次能源（需要其他形式能源转化而来） n 热能是一种特殊商品（与水、气、电、煤、油不同） n 载热介质
n 蒸气（工业热用户） n 热水（民用） n 空气、烟气、导热油等
热泵、太阳能等
单位: 每平米建筑每采暖季的能耗
北方城镇采暖发展
n 扩大热电联产和集中供热的比例
n 城市管网的输送容量限制 n 城市周边新建电厂位置的限制 n 发展垃圾和生物质能等多种热源
n 通过“热改”降低过量供热率
n 必须实现分户的室温调节，在此基础上按热量收费 n 供热的补贴和社会保障体制 n 供热公司的体制与机制的改革
由于环境污染特别是大气污染加剧，城市能源结构需要 调整，供热行业出现许多新问题。
中国现有房屋建筑数量巨大
中国城乡既有建筑面积达
600亿m2
中国人口13亿
平均每人46.1 m2
美国住宅建筑面积 商用建筑面积 美国人口2.9亿
185.5亿m2 68.3亿m2 平均每人87.5 m2
到2020年我们还要建造约300亿m2的建筑
n 管网运行调节水平不高，水力和热力失调严重，系统存 在严重冷热不均。采用大流量、小温差不经济运行状态。
n 供热系统管理手段落后，系统缺乏必要的自动检测手段 和调控能力。
n 分户热计量由于政策、技术、投资、维护等原因，推广 工作面临困难，没有很好发挥其节能作用。
n 用户放水多，跑冒滴漏多，系统补水量大。 n ------
常用能量相互转化示意图
燃料
(煤、石油、天然气、生物燃料、核燃料等）
锅炉 燃烧炉 反应堆
燃料电池
热能
集热器
机械摩擦
燃蒸气汽轮、机
电加热
•磁•温流差体发发电电
水能 水轮机
发电机
机械能
风能 风车
电动机
电能
太阳能
光伏发电
热能来自那里？
n 煤炭 、石油、天然气 、生物质
n 窑炉
烟气、热风
n 锅炉
蒸气、热水、导热油
各种采暖方式的能量流程
0.1GJ
循环泵
0.01GJ
循环泵
0.01GJ
楼间不平衡损失
0.03GJ
大型区 域锅炉
房
0.5GJ
城市 管网
管网损失
热力 站
管网损失
建筑 入口
过量供热损失
建筑采暖 需求
热电 厂
0.49GJ
小区 锅炉房
0.38GJ
0.35GJ
全楼集 中采暖
家庭独 立采暖
散煤炉、型煤炉、燃 气壁挂炉、电加热、
我国供暖区域发展
供暖区域有向南方扩展的趋势
从北向南… 从寒冷地区向夏热冬冷地区
13
我国建筑能耗占总能耗的比例
14
目前供热存在的问题
n 建筑物保温性能差、耗能高。中国建筑单位面积采暖能 耗达到气候条件相近的发达国家的2~3倍，甚至更高。
n 供热以煤炭作为 主要能源，特别是大量小型燃煤锅炉供 暖热效率低、环境污染严重。
n 改善保温不良建筑的围护结构 n 适度发展燃气、电能、生物质等清洁燃料供热，
合理采用热泵等新技术供热
长江流域城镇采暖
n 目前实际能耗远低于北方城镇 (3 — 20 kg标煤 /m2)
n 能耗低的主要原因是部分时间、部分空间和较低 的室内温度
n 目前有些地区开始实施集中供热，造成实际能耗 增加 3~5 倍
n 大规模建造房屋本来是为了人民安居乐业，但大量 建造高能耗建筑，又会过多地消耗能源，同时严重 污染环境，致使国家能源无法支撑，环境受到破坏， 后果不堪设想，却又与我们的初衷完全相悖
n 建筑目标： 2020年实现大部分既有建筑的节能改 造,新建建筑东部地区要实现节能75%,中部和西部 也要争取实现节能65%.建筑节能效果总体上接近 发达国家21世纪初一般水平。
热源
管网
热用户
供热系统的方式
分散供热 集中供热 城镇以集中供热为主以分散供热为辅 考虑当地条件、能源结构 、环境控制、经 济等因素
热负荷的类型
供热系统的热负荷一般包括生产工艺、采暖、空调、 通风、生活用热水供应等热负荷。
n 工业热负荷：生产工艺用热，厂区采暖、通风， 热水供应；
n 民用热负荷：居民和公共建筑的采暖、空调、通 风，生活热水供应；
n 问题: 是应维持现状还是发展集中供热？应采用那 种方式？
n 积极发展燃气、电能、热泵、生物质等清洁、分 散供热模式，在改善舒适性与节能间实现平衡
我国城镇供热发展
我国大多数供暖地区以煤作为供热的基本能源， 适当地辅以天然气、电能、可再生能源等。
我国地域广阔、气候与可利用的能源条件各异， 各技术均有其自身的应用条件，不能一概而论。
n 电（热力发电、水电、核电、风电、光伏发电、潮汐发电等）
n 电加热（电锅炉、电暖器、电热膜）
n 压缩式热泵（空气源、水源、土壤源、污水源）
n 太阳能
n 集热器
蒸气、热水
n 地热能
n 深层地热能
n 浅层地热能（空气源、水源、土壤源热泵）
n 核能
n 核反应堆
蒸气、热水
供热系统
n 热能产生设备（热源） n 热能输送设施（热网与附属设施） n 热能转换与利用设备（换热器 、散热器等）
主要内容
n 供热系统的特点与发展状况 n 热源的现状与发展 n 热网的形式与运行调控 n 用户热计量及控制 n 供热系统建议与讨论 n 我国供热发展重点
一、供热系统的特点与现状
供热系统： 按照热用户的需求（数量、质量），将热能从
热源安全、经济、清洁地输送到用户的系统
考虑当地条件、能源结构 、环境控制、经济等 因素
19
集中供热近期相关政策
《热电联产管理办法》发改能源[2016]617号 《关于促进我国煤电有序发展的通知》发改能源 [2016]565号 《关于进一步做好煤电行业淘汰落后产能工作的 通知》[2016]855号 《山东省关于加快推进燃煤机组(锅炉)超低排放 的指导意见 》鲁环发[2015]98号 《关于加快推进全省煤炭清洁高效利用工作的意 见》鲁政办发〔2016〕16号 《山东省供热条例》2014年
n 季节性热负荷：采暖、通风； n 常年性热负荷：生产工艺、生活热水供应
供热事业发展目前的背景
随着我国城镇化发展，建筑物不断增加，采暖建筑的比例 不断提高，供热地区迅速南扩，民用采暖能耗总量迅速增 加。
随着工业经济发展，节能减排的深入，高耗能产业不断向 工业园聚集，工业热负荷（蒸汽负荷）对集中供热需求不 断增加
1、关于热能
n 热能是推动经济发展、社会进步、人类文明的主要驱动 力
n 热能在能源利用中具有核心地位（80%以上能源需要通 过热能这种形式直接利用或加以转化利用）
n 大部分热能是二次能源（需要其他形式能源转化而来） n 热能是一种特殊商品（与水、气、电、煤、油不同） n 载热介质
n 蒸气（工业热用户） n 热水（民用） n 空气、烟气、导热油等
热泵、太阳能等
单位: 每平米建筑每采暖季的能耗
北方城镇采暖发展
n 扩大热电联产和集中供热的比例
n 城市管网的输送容量限制 n 城市周边新建电厂位置的限制 n 发展垃圾和生物质能等多种热源
n 通过“热改”降低过量供热率
n 必须实现分户的室温调节，在此基础上按热量收费 n 供热的补贴和社会保障体制 n 供热公司的体制与机制的改革
由于环境污染特别是大气污染加剧，城市能源结构需要 调整，供热行业出现许多新问题。
中国现有房屋建筑数量巨大
中国城乡既有建筑面积达
600亿m2
中国人口13亿
平均每人46.1 m2
美国住宅建筑面积 商用建筑面积 美国人口2.9亿
185.5亿m2 68.3亿m2 平均每人87.5 m2
到2020年我们还要建造约300亿m2的建筑
n 管网运行调节水平不高，水力和热力失调严重，系统存 在严重冷热不均。采用大流量、小温差不经济运行状态。
n 供热系统管理手段落后，系统缺乏必要的自动检测手段 和调控能力。
n 分户热计量由于政策、技术、投资、维护等原因，推广 工作面临困难，没有很好发挥其节能作用。
n 用户放水多，跑冒滴漏多，系统补水量大。 n ------
常用能量相互转化示意图
燃料
(煤、石油、天然气、生物燃料、核燃料等）
锅炉 燃烧炉 反应堆
燃料电池
热能
集热器
机械摩擦
燃蒸气汽轮、机
电加热
•磁•温流差体发发电电
水能 水轮机
发电机
机械能
风能 风车
电动机
电能
太阳能
光伏发电
热能来自那里？
n 煤炭 、石油、天然气 、生物质
n 窑炉
烟气、热风
n 锅炉
蒸气、热水、导热油
各种采暖方式的能量流程
0.1GJ
循环泵
0.01GJ
循环泵
0.01GJ
楼间不平衡损失
0.03GJ
大型区 域锅炉
房
0.5GJ
城市 管网
管网损失
热力 站
管网损失
建筑 入口
过量供热损失
建筑采暖 需求
热电 厂
0.49GJ
小区 锅炉房
0.38GJ
0.35GJ
全楼集 中采暖
家庭独 立采暖
散煤炉、型煤炉、燃 气壁挂炉、电加热、
我国供暖区域发展
供暖区域有向南方扩展的趋势
从北向南… 从寒冷地区向夏热冬冷地区
13
我国建筑能耗占总能耗的比例
14
目前供热存在的问题
n 建筑物保温性能差、耗能高。中国建筑单位面积采暖能 耗达到气候条件相近的发达国家的2~3倍，甚至更高。
n 供热以煤炭作为 主要能源，特别是大量小型燃煤锅炉供 暖热效率低、环境污染严重。
n 改善保温不良建筑的围护结构 n 适度发展燃气、电能、生物质等清洁燃料供热，
合理采用热泵等新技术供热
长江流域城镇采暖
n 目前实际能耗远低于北方城镇 (3 — 20 kg标煤 /m2)
n 能耗低的主要原因是部分时间、部分空间和较低 的室内温度
n 目前有些地区开始实施集中供热，造成实际能耗 增加 3~5 倍
n 大规模建造房屋本来是为了人民安居乐业，但大量 建造高能耗建筑，又会过多地消耗能源，同时严重 污染环境，致使国家能源无法支撑，环境受到破坏， 后果不堪设想，却又与我们的初衷完全相悖
n 建筑目标： 2020年实现大部分既有建筑的节能改 造,新建建筑东部地区要实现节能75%,中部和西部 也要争取实现节能65%.建筑节能效果总体上接近 发达国家21世纪初一般水平。
热源
管网
热用户
供热系统的方式
分散供热 集中供热 城镇以集中供热为主以分散供热为辅 考虑当地条件、能源结构 、环境控制、经 济等因素
热负荷的类型
供热系统的热负荷一般包括生产工艺、采暖、空调、 通风、生活用热水供应等热负荷。
n 工业热负荷：生产工艺用热，厂区采暖、通风， 热水供应；
n 民用热负荷：居民和公共建筑的采暖、空调、通 风，生活热水供应；
n 问题: 是应维持现状还是发展集中供热？应采用那 种方式？
n 积极发展燃气、电能、热泵、生物质等清洁、分 散供热模式，在改善舒适性与节能间实现平衡
我国城镇供热发展
我国大多数供暖地区以煤作为供热的基本能源， 适当地辅以天然气、电能、可再生能源等。
我国地域广阔、气候与可利用的能源条件各异， 各技术均有其自身的应用条件，不能一概而论。
n 电（热力发电、水电、核电、风电、光伏发电、潮汐发电等）
n 电加热（电锅炉、电暖器、电热膜）
n 压缩式热泵（空气源、水源、土壤源、污水源）
n 太阳能
n 集热器
蒸气、热水
n 地热能
n 深层地热能
n 浅层地热能（空气源、水源、土壤源热泵）
n 核能
n 核反应堆
蒸气、热水
供热系统
n 热能产生设备（热源） n 热能输送设施（热网与附属设施） n 热能转换与利用设备（换热器 、散热器等）