工程系统的考研复习

工程系统体系研究 框架研究 需求量研究 1 各专项预测方法及计算 2 预测方法一般规律 3 变化系数/不均匀系数 4 预测结果用途 选址综合研究 各系统核心问题研究 “网”的布置原则 一框架研究（具体见框架图）1 需求预测 2 “源” 3 设施（分为生产和输配两种用途，生产设施相当于“源”） 4 “网”（形制选择及布局原则） 系统 电力 燃气 热力 给水 排水 通信 环卫 需求预 测 用电量 电力负荷 用气量 燃气负荷 热负荷 用水量 污水量 通信需求量 邮政，电话 固体废物 量 “源” 电源 气源 热源 水源 火电厂 水电厂 核电厂 区域变电 煤气制气厂 液化石油气储 配站 天然气气源设 施 热电厂 锅炉房 水厂 （生产） 设施 （输配） 变电所 开闭所 储配站 调压站 瓶装供应站 热力站 制冷站 泵站 水塔 水池 污水厂 邮政局 邮政通信枢 纽 邮政支局 邮政所 端局（模块 局） 汇接局 长途局 国际局 废物箱 垃圾管道 垃圾容器 间 垃圾压缩 站 垃圾转运 站 垃圾码头 垃圾堆肥 厂 垃圾填埋 场 垃圾焚烧 厂 结线方式 形制 形制 形制 形式 形制 放射式 多回线式 环式 格网式 连络线 低压一级管网 中压一级管网 中压 B 低压二 级 中压 A 低压二 级 三级管网 四级管网 一级管网 二级管网 (压力不 同) 树状网 环状网 树环结 合 平行式 正反式 网状网 分区单汇接 分区双汇接 全覆盖 构成 排水体制 “网” 一次送电 网 二次送电 网 高压配电 网 低压配电 网 直流式合流 制 截流式合流 制 完全分流制 不完全分流 制 二需求量研究 1 各专项预测方法及计算 1） 电力 用电量预测用电水平法（指标法，分为人均指标和单位用地指标两种，常用人均） 电力负荷预测总规：综合用电指标法；详规：负荷密度法 单位电量 kwh，负荷 kw，容量 kvA 重要计算：最大负荷= 年供电量预测值 /年综合最大负荷利用小时数（4500-6500h） 计算流程：电量（利用上公式）负荷（电源装机容量/容载比=电源负荷值）变电所数量 2） 燃气 用气量预测总规：指标概算法+用气比例；详规：分类加和法 单位用气量 m3 或 kg；热值 MJ/Nm3，MJ/kg ；热量 KJ，MJ，cal，Kcal 3） 热力 热负荷预测规划：指标概算法；建筑设计：计算法（通过采暖通风设计数据来确定） 单位热负荷 MW，热指标 W/m2 4） 给水 用水量预测总规：指标概算法（人均综合指标和单位用地指标）；详规：分类加和法（6 种） 单位用水量万 m3/d；用水指标万 m3/万人 d 重要计算：用水量= 人口数人均综合用水量指标 用水普及率 5） 排水 污水量预测污水量= 供水量 供排比（污水排除率） 供排比生活污水 70-90%，工业废水 75-90% 雨水量预测暴雨公式 6） 通信（局所数计算） 邮政局数计算已知人口和面积两个条件 计算流程：人口密度服务半径服务面积邮政局所数 人口密度通过题设的面积和人口计算 服务半径：人口密度 1-1.5 万人/km2 时，R =0.71-0.8km 0.1-0.5 万人/km2 时，R =1.01-2km 电话局数计算已知人口和电话覆盖率 计算流程：人口数户数住宅电话数量（非住宅占住宅 1/3）总电话数量 （设备容量占用率，也叫实装率）交换机门数（每局 10-15 万门）电话局数 占用率远期 85% ，计算中人口通常是规划末期人口，那么占用率一定要选远期的 85% 7） 环卫 城市生活垃圾产量预测人均指标法，0.9-1.4kg/人；增长率法 工业固体废物产量预测单位产品法，万元产值法，增长率法 8） 综合计算（2005 年考题） 一个 40 万人口的城市，用地面积 40 平方公里，年用电量预测值 20 亿千瓦时，年最大负荷利用小时数为 5500h，居民平均日用水量 800L/人，电话覆盖率 40%，污水量占供水量的 85%。 求城市用电负荷，供水量，污水量，110kv 变电所（装机容量为 40Mva，容载比为 2）的设置数量，电话 耗线量和电信局所数量（最大 10 万门交换机），邮政局所的数量和消防站的数量。 2 预测方法一般规律 总规中通常用指标概算法（也叫综合指标法），电力，燃气，热力，供水 详规中通常用分类加和法（不会有计算，了解即可） 3 变化系数/不均匀系数 只有燃气，供水，排水三个系统中提及。 1） 燃气：A 月不均匀系数（气候原因）B 日不均匀系数（周末，节假日原因） C 小时不均匀系数（早中晚原因） 2） 供水：A 日变化系数 B 小时变化系数 3） 排水：A 日变化系数 B 小时变化系数 【注意：给排水中都无月变化，全年量相对稳定】 4 预测结果用途将所有专项系统分为具有变化系数的和不具有两种。具有变化系数的系统中日，小时用 量都分别起不同作用。 1） 具有变化系数的系统： 燃气：年用气量和日用气量确定设施规模 小时用气量用于管网计算 供水：最高日用水量确定给水规模 平均日用水量确定城市水资源平衡 时用水量和秒流量用于管网计算 排水：日污水量确定污水厂规模 时污水量用于管网计算 【注意：普遍规律日用量用于设施规模，时用量用于管网计算】 2） 不具有变化系数的系统： 电力：负荷预测用于发电厂规模和变电所数量计算 供热：负荷预测用于设施规模 通信：预测局所数 三选址综合研究 1 选址设施： 火电厂，水电厂，核电厂，区域变电站 煤气制气厂，液化石油气 供应基地（液化石油气储配站） 热电厂，锅炉房 水厂 污水厂 电话局 2 基本条件： 1） 区位条件：（研究靠近哪里） A 负荷中心：3 电力（除去水电厂），2 热力，电话局（接近线路网络中心） B 燃料产地：火电厂 C 水源水体：（原料用水）水厂，水电厂（水库下游），核电厂，火电厂，污水 厂（靠近水体） （生产生活用水）变电站，煤气制气厂，热电厂（供水条件） 【注意：靠近原料用水的说法是靠近水源，生产生活用水的说法是具有供生产生活的可靠水源】2） 良 好的交通条件：全部都有 3） 良好的地质条件：全部都有 特殊说法：污水厂是地势较低 液化气供应站是地势平坦开阔 4） 防洪抗震要求：除去供热，通信，火电，水电，其余都有 特殊说法：2 燃气是设在不受洪水威胁的地方 5） 危险因素：A 安全防护距离：火电厂，2 燃气，热电厂，水厂 B 研究远离哪里：核电厂（远离人口密集地区）2 燃气（设在城市外围或边缘） 液化气供应站（远离交通枢纽等重要设施） 6） 污染因素：A 风向条件：火电厂（主导风向下风向）液化气供应基地（最小风频的上风侧）锅炉房 （全年性最小风频上风侧，季节性季节盛行风下风向） 污水厂（夏季主导风向的下风向）B 水体下游：污水厂（集中供水水源下游） 7） 出线条件：火电厂，变电站，热电厂，锅炉房 3 补充条件：A 火电厂：有足够的贮灰场 B 水电厂：选在便于拦河筑坝的河流狭窄处，或水库水流的下游处。 C 核电厂：满足用地面积要求，面积较大。D 变电站：不设在空气污秽地区 不占或少占农田 考虑对邻近设施的影响 符合城市规划要求 E 煤气制气厂：靠近生产密切的工厂 符合环保要求 F 液化气供应基地：相邻建筑的防火距离，罐区一侧应尽量留有扩建余地 G 热电厂：设在城市内部或边缘 排灰，有空地堆放或综合利用 不占或少占农田 H 锅炉房：便于燃料贮运和排灰 有利于凝结水回收 工业余热利用 I 电话局：符合城市规划要求 近远期结合 考虑维护管理方便 避免以下地方：较大振动或强噪声，粉尘量过高，易燃易爆，总降压变电所和 110kv J 水厂：环境卫生条件 近远期结合 设在取水构筑物附近 K 污水厂：考虑污水回用，与回用处理后污水的主要用户靠近 【注意：万能答案符合城市规划要求，近远期结合】 4 次要设施选址补充： 1） 天然气气源设施 2） 液化气气化站，混气站 3） 邮政局 4） 邮政通信枢纽 四各系统核心问题研究 1 防灾 1） 综合防灾措施（6 条） 2） 城市生命线系统组成及防灾措施（4 条） 3） 我国城市总体防灾形势（4 条，可能结合综合防灾谈） 4） 城市防洪防涝对策（2 方面各 2 条）5） 城市抗震对策（3 条） 6） 城市消防对策（3 条，其中第一条有 4 点） 2 给排水（综合论述多，仔细看书） 1） 城市排水体制分类，特点以及排水体制选择原则（综合论述） （体制 4 类，从投资，污染，有无污水厂，适用条件四方面比较；选择原则 6 条） 2） 合流制使用条件（5 条），城市旧合流制改造措施（2 条），截流式合流制补救措施（4 条）（合流 制的综合论述） 3） 城市水源选择原则（7 条），水源规划思路（6 条），（注意水源保护分级分类） 4） 解决缺水对策（考过 2 次，都是针对给排水设计注意问题谈） 5） 水资源平衡措施（4 条） 3 能源 1） 我国燃气气种选择（4 条），及气源种类选择原则（6 条） 2） 燃气管网形制选择原则或是考虑因素（2005 考过） 3） 城市热源种类选择比较，即热电厂和锅炉房优缺点比较 4 综合管线 1） 综合管线的避让原则（问法不固定，可能说矛盾处理，考过 2 次） 2） 综合管线的综合规定（各管线水平垂直顺序记忆一下） 3） 综合管线规划的内容和工作步骤（大致了解即可，不大可能考） 五“网”的布置原则 每个系统最后一节都有，寻找共性，大致了解。 1高压线布置原则 1）线路长度短捷 2）保证安全距离，留出高压走廊地带 3）减少与其他工程线路的交叉 4）不穿过城市中心区和人口密集区 5）选择不拆迁或少拆迁的路线 6）避免通过林木密集区 7）地质条件良好，防洪要求 8）远离空气污染源及空气污秽地区，避免接近有爆炸危险的建筑或仓库区。 9）合理的杆距以及减少转弯。 2燃气输配管网布置原则 1）结合城市总体规划和有关专业规划，远近结合。2）尽量靠近用户 3）减少穿，跨越河流，铁路等，减少投资。4）各级管网沿路布置。 5）避免与高压电缆平行敷设 6）高压，中压 A 管网布置在城市边缘，注意安全防护。中压管网广泛分布 于城市内部。低压管网遍布大街小巷。 3供热管网布置原则 1）主干管靠近大用户，避免长距离穿越无负荷地段。 2）尽量避开交通干道和繁华街道 3）敷设在道路一边或人行道下 4）穿河时可设管桥，或从水底虹吸而过 5）与其他管网留有安全距离 4给水管网布置原则 1）近远期结合，留有充分的发展余地 2）干管的主要方向应按供水主要流向延伸 3）保证供水安全可靠性，宜用环状网 平行的干管间距为 500800m，连通管间距为 8001000m 4）干管尽量布置在高地，保证水压，满足道路要求。 5）尽量保证所有用户的水量和水压 6）尽量降低成本 5排水管网布置原则 1）因地制宜 1 因地制宜 结合地形 综合考虑与道路的关系 2 考虑现状管网条件（走向 标高） 3 路网状况 管网跟随路网 2）短捷节约 1 系统清楚 分区明确 2 管道短捷 3 与道路的皮向相结合 3）合乎规范 1 坡度 污水管4% 3% 2% 2 管径 200 300 3003 埋深 地面起点到管底内壁的距离 4 间距与官位 与绿化带保持一定距离 6管线综合布置原则 1）平面布置：A 满足本系统布局要求 B 满足管线水平间距要求 C 尽量敷设于非机动车道和人行道下 D 平行于道路红线 E 减少交叉穿越 2）竖向布置：A 满足埋深或高度要求 B 满足管线垂直间距要求 3）避让原则：A 压力管让重力管（不同管线）B 可弯曲管让不易弯曲管（不同管线）C 小管让大管 （同类管线）D 分支管让主干管（同类管线） 4）综合管沟：A 集中布局多条管线 B 管路宜在机动车道下 C 宜同沟布设电信，低压配电，给水，排水，供热，不宜燃气。 5）管线综合规定：A 由道路红线至中心线，顺序为：电力，电信，燃气配气，给水，供热，燃气输气， 雨水，污水。 B 庭院中由建筑边线向外：电力，电信，污水，燃气，给水，供热。 C 管线相交时，自上而下：电力，供热，燃气，给水，雨水，污水。交叉点管线高程应根据排水管 高程确定。 D 道路红线30m 时，双侧布置给水配水管和燃气配气管，道路红线50m 时，双侧布置排水管。 E 架空管线中，同一性质的管线宜合杆架设。 F 架空管线宜设在人行道上距离缘石不大于 1m 位置，有分隔带的宜布置在分隔带内。 工程系统历届试题研究 简答和论述题的重点主要集中在防灾和给排水规划中，其次燃气和综合管线中有小部分，各章节的选址原 则和管网布置原则都可能作为简答出现。 2 选址原则考过 2 次，都是火电厂，其中一次为分析图纸说明。管网布置原则没考过。 3 计算比重非常小，2005 年考过综合计算，99 年有通信的小计算。 4 2005 年题型结构为 2 道论述和 1 道综合计算；2006 年为 4 道简答和 2 道论述。05 年以前没有论述题， 所以近两年趋势表明对于重点问题要深入些探讨，仔细看书。 重复考试题目： 1 管线综合避让原则（考过 2 次，2006 年和 2004 年） 2006 年：进行管线综合时，遇到矛盾处理的原则是什么 2004 年：常见工程管线有哪些？避让原则？ 2 综合防灾体系（考过 2 次，2006 年和 2001 年） 2006 年：采用什么措施能够实现城市综合防灾规划？ 2001 年：城市综合防灾包括的内容。 3 城市生命线系统防灾（考过 2 次，2003 年和 2002 年） 2003 年：提高城市生命线系统防灾能力的主要措施有哪些？ 2002 年：40 万人口的城市防洪标准？防灾规划中的生命线系统包括什么？ 4 防洪标准（考过 3 次，2004 年，2003 年，2002 年） 2004 年：一个人口为 60 万的城市防洪标准怎么样确定？ （河江洪，海潮 200-100 年遇；泥石流 100-50 年一遇；山洪 50-20 年一遇） 2003 年：中等城市防河洪，海潮，山洪，泥石流的标准为多少？ （河江洪，海潮 100-50 年遇；泥石流 50-20 年一遇；山洪 20-10 年一遇） 2002 年：40 万人口的城市防洪标准？（同中等城市） 5 排水体制（考过 2 次，2006 年和 2004 年） 2006 年：论述题，城市排水体制有几类？各自有什么特点？ 2004 年：旧城的合流制可以如何改造？ 6 水资源（考过 4 次，2005，2004，2003，2001 年） 2005 年：水质性缺水和资源型缺水的城市在给排水设计时应该注意的问题？ 2004 年：我国华北地区缺水的主要类型以及解决办法？ 2001 年：在水资源不足，水质有差异的情况下，如何在城市给排水和建设中采取措施保证城市活动正 常进行？ （不论如何问，都是水质型缺水和资源型缺水，所以答案是一样的，即缺水对策） （答案：给水蓄水，引水，区域供水，海水利用，分质供水； 排水污水回用，雨水贮留。） 2003 年：城市水资源包括那些种类的水？ （答案：降水地表水，转化的地下水，客水） 7 选址（考过 2 次，2006 年和 2002 年） 2006 年：火电厂规划的选址要点？ 2002 年：如图对电厂的选址分析。 8 能源系统（考过 2 次，2005 年和 2001 年） 2005 年：论述题，城市能源供应系统的组成以及各个元素的功能。 （答案：供电系统，燃气供应系统，供热系统 供电：城市电源系统为城市提供电源的功能 城市输配电网络工程输电网具有将城市电源输入城区，并将电源变压进入城 市配电网的功能；配电网具有直接为用户供电的功能。 燃气：城市燃气气源设施提供可靠的燃气气源。 燃气储气工程储气站储存气源设施输送来的煤气或天然气；液化气储存站满 足气化站和供应站需求。 燃气输配气管网工程输气管网起到中长距离的燃气输送，将压；配气管网通 过降压直接给用户提供燃气。 供热：供热热源工程城市采暖或提供高压蒸汽。 供热管网工程调压，输送为用户供暖。） 2001 年：城市能源规划包括哪些专业工程，其中供电工程包括哪些工程设施？ （答案：供电，燃气，供热。供电包括电源设施，主要有水电，火电，核电，风力发电等发 电厂和区域变电所；输配电网工程，其中有城市变电所和开闭所等。） 9 工程系统概述（考过 4 次，2006，2003，2002，2001 年） 2006 年：论述题，在我们现在的社会经济形式下，城市工程系统规划应有哪些重点？ 2003 年：城市基础设施在城市经济社会活动的作用以及当前基础设施规划的发展趋势？ 2002 年：我国基础设施的定义，广义的有哪几类，狭义的是指哪些系统？ （答案：城市基础设施是保证城市生存，持续发展的支撑体系，是建设城市物质文明和精神 文明的最重要的物质基础。 广义的有城市交通工程系统，能源工程系统和其他工程系统。 狭义的有交通，电力，燃气，供热，通信，给水，排水，防灾，环卫。） 2001 年：城市工程规划的总任务。 （答案：根据城市经济社会发展目标，结合本城实际情况，合理确定规划期内各项工程系统 的设施规模，容量，科学布局各项设施；制定相应的建设策略和措施；各项城市工程系统规 划在城市经济发展总目标的前提下，根据本系统的实况和特性，明确各自的规划任务。） 其他试题 2006： 1 城市选择燃起体制应考虑的因素？ （管网本身优缺点 4 条；城市综合条件 5 条） 2004： 1 消防站的服务面积，建筑内防火通道的净高和净宽，战时留城人口占总人口的多少？地震烈度如何确定？ （47 平方公里；4m，4m；3040；根据所在地区受影响和受破坏的程度确定，分为 12 个级别，6 度 为设防的分界，6 度以上为重点抗震防灾城市。） 2 我国燃气气源有哪些？他们分别有哪些气源设施？ （气源有人工煤气，液化石油气，天然气；对应的气源设施为煤气制气厂，液化石油气储配站，天然气 气门站和天然气储存基地。） 3 一次送电网的电压等级，城市高压配电线路等级为多少，低压线路等级为多少？城网的变压层次有什么 要求？ （一次送电网 500kv，220kv；高压配电网 10kv；低压线路 380v，220v； 城网应该尽量简化变压层次。一次送电网是系统电力网的组成部分，应有充足的吞吐量；二次送电网应 能接受电源点的全部容量，并能满足供应二次变电所的全部负荷；高压配电网应与二次送电网紧密结合， 可以互通容量，并选择合理的结线方式使得网络结构稳定，供电可靠。） 2003： 1 通过利用哪些参数可由城市用电量预测结果推算出城市各层次变电所的数量？ （最大负荷小时数，各级变电所的容量和容载比） 2 通过利用哪些参数可由城市平均热负荷预测结果推算城市热电厂规模？ （供暖最大负荷，最大总负荷以及供暖负荷与工业负荷之比，热化系数） 3 使用焦炉煤气，并采用中低压两级管网系统的城市燃气供应系统一般涉及到哪几种燃气气源设施和输配 设施？ （炼焦制气厂；输配设施：储配站，调压站） 4 城市固体废气处理的目标是什么？主要处理方法有哪些？ （目标：减量化，资源化，无害化，安全化，稳定化； 处理方法：自然堆存，土地填埋，堆肥化，焚烧，热解。） 第一二章 工程系统概述 1 城市工程系统规划范畴 1）城市供电工程系统规划；2）燃气；3）供热；4）通信；5）给水；6）排水； 7）防灾；8）城市环境卫生设施系统规划；9）城市工程管线综合规划。 2 城市工程系统规划的任务 总体任务是根据城市经济社会发展目标，结合本城实际情况，合理确定规划期内各项工程系统的设施规 模，容量，科学布局各项设施；制定相应的建设策略和措施。各项城市工程系统规划在城市经济社会发展 总目标的前提下，根据本系统的实况和特性，明确各自的规划任务。 3 城市基础设施体系概念： 一种保证城市生存，持续发展的支撑体系，是建设城市物质文明和精神文明最重要的物质基础，由交通， 供电，燃气，供热，通信，给水，排水，防灾，环境卫生设施等方面构成。 4 城市工程系统的相互关系： 1）交通工程是其他各项的基础和纽带。 2）各项间存在相互吸引，相互排斥的关系。有些设施可集中布置，有些设施是不可分割的整体，比如 给排水。但为了保证各类工程设施的安全和整个城市的安全，一些设施之间又要有足够的安全防护空间。 5 城市工程系统规划各层面的关系 1）三个层面的相互关系 城市工程系统总体规划，分区规划，详细规划间逐层深化，逐层完善，上层面指导下层面。总体规 划是分区规划，详细规划的依据，起指导作用，后两者是对前者的深化，完善和具体落实，三者纵向联通。 2）三个层面与城市规划各层面的关系 同一层面，城市工程系统总体规划也是城市总体规划的专业工程规划，分区规划，详细规划同理。 6 城市工程系统规划的意义与作用 现实指导和未来导向意义。即可超前和科学的知道各层面的开发建设，又可以详细具体的指导各项工程 设施设计。 通过工程系统规划的综合协调，有效的指导城市基础设施的整体建设，提高基础设施建设的经济性，可 靠性，科学性。 7 城市工程系统规划的工作程序 1）拟定城市工程系统规划建设目标 2）编制城市工程系统总体规划 3）编制城市工程系统分区规划 4）编制城市工程系统详细规划 第三章 城市供电系统规划 第一节 城市电力负荷预测与计算 1 城市用电分类：产业分类（4）行业分类（8） 水电部规定：农业，工业，交通运输，市政生活。 2 单位：用电量 kwh； 用电负荷 kw，Mw； 电压 kv，v； 发电厂规模万 kw 变电所容量 kvA，MVA。 3 负荷预测： A 电量入手：电量市内各分区的负荷预测电源装机容量（KVA） B 负荷密度入手：负荷密度 负荷电源装机容量 4 电量预测： 近期：用电水平法（指标法，常用人均），年平均增长率法(公式： ) 产量单耗法，产值单耗法，部门分项分析叠加法，大用户调查法。 回归分析法。 远期：时间序列建模法，经济指标相关分析法，国际比较法， 电力弹性分析法。（误差一次性） 5 市政生活用电：市政设施，道路照明，非工业动力，生活，公共设施，其他。 6 电力弹性系数：GDP 或 GNP 的增长速度与用电量增长速度保持一定合理的比例。 各国 E1，说明工业国电力发展速度高于 GDP 发展速度。 7 城网最大负荷预测：年供电量的预测值/年综合最大负荷利用小时数（45006500h） 年综合最大负荷利用小时数平均日负荷率月不平衡负荷率季不平衡负荷率8760 第一产业 20002800h，二 40005500，三 35004000，城乡居民生活用电 25003500 8 负荷密度法：用于市区内大量分散的电负荷预测，少数集中用电的大用户做为点负荷计算。 A 单位用地负荷密度 kw/km2，总规，分区规划（综合分类） B 单位建筑面积负荷密度 w/m2，详规（按建筑类型分类） 9 城市电力负荷预测与计算： 总体规划综合用电指标法 详细规划负荷密度法 规划人均生活用电指标： 城市生活用电水平分类 人均生活用电量（kwh/人年） 人均综合用电量（kwh/人年） 较高生活用电水平 25001501 80006001 中上 1500801 60004001 中等 800401 40002501 较低 400250 25001000 第二节 城市供电电源规划 1 电源分类：城市发电厂；变电所 2 发电厂分类：火力，水力，风力，太阳能，地热，原子能 3 火力发电厂分类：A（蒸汽参数）低温低压，中温中压，高温高压，超高压，亚临界压力 B（燃料）燃煤，燃油，燃气（天然气，沼气，煤气） 4 热电厂：装有供热机组的电厂，提供生产用气和采暖用热水。 5 水力发电厂：利用水的位能发电，3 种分类方式 A（使用水头）高水头 80m 以上，中水头 3080m，低水头 30m 以下 B（集中水头）堤坝式（河床式和坝后式），引水式，混合式 C（径流调节）蓄水式（可进行径流调节），径流式（无调节径流） 6 风力发电厂，地热发电厂，太阳能发电厂只做为辅助。 7 变电所：1）分类：A（功能分类）变压，变流 B（构造形式）屋外式，层内式，地下式，移动式 C（职能）区域变电所，城市变电所 2）作用：A 变换电压；B 集中电力，分配电力； C 控制电流流向和调整电压 3）等级：110kv，35kv，10kv 为城市变电所 220kv，330kv，500kv 为区域变电所 8 选址：火电厂：1）靠近负荷中心使热负荷和电负荷距离经济合理，缩短热管道距离。2）接近燃料 产地靠近煤源，减少燃料运输费。 3）电厂铁路专用线选线要尽量减少对国家干线通过能力的影响。 4）用水量大，靠近水源 5）废物处理，有足够的贮灰场。 6）考虑出线条件 7）满足防护要求 8）满足地质要求 9）属三类工业用地 10）主导风向下风向 水电厂：1）选在便于拦河筑坝的河流狭窄处，或水库水流下游处。 2）地质条件好。3）较好的交通运输条件。 核电厂：1）靠近负荷中心 2）人口密度较低地区 3）用水量大，靠近水源 4）用地面积要求 5）地势平坦，地质条件良好 6）便捷交通条件 7）考虑防洪，防御，环保要求 变电所：1）接近负荷中心或网络中心 2）有足够进出线走廊宽度 3）工程地质条件良好 4）防洪抗震要求 5）交通运输方便 6）不设在空气污秽地区 7）有生产，生活用水的可靠水源 8）不占或少占农田 9）考虑对邻近设施的影响 10）符合城市总规要求 第三节 城市供电网络规划 1 电力网络等级：A 一次送电电压 500kv，330kv，220kv B 二次送电电压 110kv，66kv，35kv C 高压配电电压 10kvD 低压配电电压 380v，220v 城市变压层次不超过 4 个，小城市小于 3 个，老城在简化时可分区进行。 2 容载比：变电站容量与负荷之比（一般容量大于负荷） 220kv1.8-2.0; 110kv2.2-2.5; 10kv2.3-3.3 从城市用电量转换成各级变配电站数目过程 用电量用电负荷（容载比）容量（变压器）（单个容量）变电所数量 开闭所是较小型的配电所，两者功能相同 A 进线单回或两回；B 出线七八回；C 单回电压不变 3 城市变配电设施： 变电所电压等级（kv） 合理供电半径（km） 35 510 110 1530 220 50100 W 不等于 VA，虽然单位相同，但 w 表示负荷，VA 表示容量 变电所全变压器台数不超过 4 台，不少于 2 台，通常 23 台 高压进线不超过 4 回，低压出线小于 1214 回。 开闭所：无变压器，只起分线和控制作用，不带负荷和容量，与 10kv 变电所合建。 变电所平面布置：一列式，二列式，“L”式，其他形式 4 城网结线方式： 1）放射式：可靠性低，适于较小负荷 2）多回线式：可靠性高，适于较大负荷。 双回平行式，多回平 行式 3）环式：可靠性高，适于一个地区的几个负荷中心。 4）格网式：可靠性最高，造价高，适用于负荷密度很大且均匀分布的低压配电网。 5）连络线：不接负荷，只作平衡或备用。 5 城市送电网规划： 1）一次送电网：是系统电力网的组成部分，又是城网的电源，应有足够的吞吐量。 城网电源点尽量接近负荷中心，一般设在市区边缘。 大城市或特大城市在符合要求的情况下可以采用高压深入供电方式。 高压深入市区变电所的一次电压，一般采用 220kv 或 110kv，二次电压直接降为 10kv。 结线方式：一般采用环式（单环，双环或联络线等） 2）二次送电网：应能接受电源点的全部容量，并能满足供应二次变电所的全部负荷。 结线方式：环式。 电网升压改造是扩大供电能力的有效措施之一。 6 城市配电网规划： 结线方式：高压配电网放射式，大城市或特大城市应采用多回线式或环式。 低压配电网放射式，负荷密集地区宜环式，市中心个别地区可格网式。 高压配电网架与二次送电网配合，互通容量。 加强网络结构，提高供电可靠性 包括路灯照明的改进和发展部分。 第四节 城市电力线路规划 1 高压线规划原则： 1）线路长度短捷 2）保证安全距离，留出高压走廊地带 3）减少与其他工程线路的交叉 4）不穿过城市中心区和人口密集区 5）选择不拆迁或少拆迁的路线 6）避免通过林木密集区 7）地质条件良好，防洪要求 8）远离空气污染源及空气污秽地区，避免接近有爆炸危险的建筑或仓库区。 9）合理的杆距以及减少转弯。 2 电缆敷设方式： 直埋式，沟槽式，排管式，隧道式，架构式，水下敷设。 电力电缆线安全保护：地下电缆的两侧各 0.75m；海底电缆的两侧各 2 里； 江河电缆的两侧各 100m 电力线走廊：电力导线边线向外延伸所形成的两平行线内的区域。（架空电力线安全保护） 高压线 路部分成为高压走廊。 线路电压等级（KV） 走廊宽度值（m） 500 65-75 330 35-45 220 30-40 110，66 15-30 35 12-20 3 电缆选型：一个城网 35kv 及以下的主干电缆应力求统一。 4 接户线安全距离： 高压接户线的电压等级为 1kv 以上，低压为 1kv 以下。 接户线受电端的对地面距离高压4m，低压2.5m。 第四章 城市燃气工程系统规划 第一节 城市燃气负荷预测与计算 1 燃气分类：A 来源：天然气，（人工煤气，生物气，液化石油气） B 热值：高热值燃气 30（天然气，部分油制气，液化石油气），中热值 20（干馏煤气）， 低热值 1213（气化煤气） 2 热值：1Nm3 燃气完全燃烧所放出的热量，MJ/Nm3 3 燃气质量标准： A 人工煤气：1）低热值大于 14.65 MJ/Nm32）杂质满足允许含量的指标 3）含氧量小于 1（体积比）4）限制 CO 含量，我国小于 10 B 燃气加臭：1）有毒燃气在达到有害浓度前，应能察觉。 2）无毒燃气在相当于爆炸下限 20的浓度时，应能察觉。 4 燃气气种选择：优先使用天然气，合理利用液化石油气，发展完善煤制气， 大力回收工矿余气。 补充：天然气被确立为许多国家主要气种，其他仍然使用人工煤气的原因： 1）人工煤气更为经济；2）对油气资源枯竭的忧虑。 5 燃气互换与混配： 互换：燃气发展方向改变或是满足高峰负荷，进行互换。 一般情况下，互换只能在热值相近的不同燃气之间进行，主要考虑到燃具的使用。 混配：燃气需求量增大，调节燃气热值和调峰需要，城市可能采用多种气源，进行混配。 同样要考虑燃具的使用，混配的燃气各项指标应与原有气种相近。 6 燃气比较煤的优势：A 更易点燃和熄灭；B 燃气灶具热效率更高；C 燃气使用调节方便；D 厨房环境改 善；E 有利于环保。 7 燃气负荷预测： 负荷分类：民用燃气负荷（ 居民生活用气负荷，公建用气负荷）；工业燃气负荷。 还应考虑未预见用气量：管网损失，未预见的增长量。 单位：热量J,KJ,MJ,cal,Kcal（用气定额） 体积和重量m3,万 m3,kg,t 热值MJ/Nm3,MJ/kg（燃气指标） 压力Pa，KPa，MPa (1J0.24Cal; 1Cal=4.19J) 城镇居民生活用气 华东，中南地区无集中采暖的用户 20932305MJ/人年 预测结果：年用气量和日用气量用以确定设施规模（万 m3/d,万 m3/a,t/d,t/a） 小时用气量用于进行管网计算 日用气量和小时用气量是确定燃气气源，输配设施和管网管径的主要依据。预测取值注 意点： A 要区分有无集中采暖设备（无集中燃气用量较少，火炉采暖同时做饭等） B 不使用于瓶装液化石油气居民用户（较管道供气指标低） C 不必考虑人均用气量随年份而增长的数量（很慢） D 未包括燃气热水器的用气定额，若考虑用气定额需加倍（5320MJ/人年） 燃气的需用工况：（指用气的变化规律，月，日，时的不均匀） A 月不均匀系数（气候原因） Km该月平均日用气量/全年平均日用气量月高峰系数（1.1-1.3） B 日不均匀系数（周末和节假日增加，但工业企业减少，所以较均衡） Kd该月中某日用气量/该月平均日用气量日高峰系数（1.05-1.2） C 小时不均匀系数（早午晚三个用气高峰，午晚较明显） Kh该日某小时用气量/该日平均小时用气量小时高峰系数（2.2-3.2） 燃气用量预测：【计算】（书上 P86 例题） 1 分项相加法：详规 2 比例估算法：（指标概算用气比例）总规 燃气的供应规模由燃气的计算月平均日用气量决定 QQs/P （Q 总用气量，Qs 居民生活与公建用气量，P 为 Qs 占 Q 的比例） 式一：Q计算月平均日用气量（m3 或 kg）；Qa居民生活年用气量（m3 或 kg）P居民生活用气 量占总用气量比例（）；Km月高峰系数（1.1-1.3） 式二：城市人口，低热值，气化率及使用燃气热水器用户比例，计算居民生活用气总量。 用气定额：5320MJ/人年（有热水器）；2700MJ/人年（无热水器） Qaqn/H （Qa 居民年用气量 m3；q 人均用气定额 MJ/人年；n 人数；H 燃气低热值 MJ/Nm3） 第二节 城市燃气气源设施规划 1 气源概念：指向城市燃气输配系统提供燃气的设施。 2 气源设施：煤气制气厂，天然气门站，液化石油气供应基地，煤气发生站， 液化石油气气化站。 人工煤气气源设施 炼焦制气厂；直立炉煤气厂（城市主气源，产量大，热值适中，调节能力差） 水煤气型两段炉煤气厂；油制气厂（城市机动气源，调峰气源，中小城市可作主气源） 液化石油气气源设施 作为中小城市的主气源和大城市的片区气源，也可作为调峰的机动气压。 总供应设施液化石油气供应基地（液化石油气储配站） 分供应设施液化石油气气化站，混气站，用于液化石油气的管道供应（小型气源） 由于瓶装不方便，因此进行气化进行管道直接供应给用户。 分供应设施液化石油气瓶装供应站，用于液化石油气的瓶装供应。 天然气气源设施（通过长输管线实现） 天然气门站位于城市边缘或外围，接受长输管线的供气，净化，调压，计量后供应城市管网。 天然气储存基地位于城市边缘或外围，储存，净化，调压运入或输入天然气，供应城市管网。 3 气源规模确定：【计算】 煤气制气厂（用地，投资，防护要求的依据） 1）炼焦制气厂和直立炉煤气厂由于调节能力差，用一般月平均日的燃气负荷计算。 QQa/365 Q 为制气厂生产能力 m3/d；Qa 为城市年用气量 m3 2）除干馏煤气（不宜调节），油制气厂和水煤气厂机动性好，用计算月平均日用气负荷。 QQaKm/365 Km 为月高峰系数 液化石油气气源（主要规模指液化石油气储存容量） V总储存容积 m3； n储存天数 d（3060）； Km月高峰系数 最高工作温度下液化石油气密度 kg/m3 最高工作温度下贮罐允许充装率，一般取 90 Qa/365液化气年平均日用量 kg/d 4 气源种类选择原则： 1）根据能源政策和燃气发展方向 2）根据自然条件和水电热供给情况 3）合理利用现有气源 4）确定气源的数量和主次之分 5）考虑互换性，确定合理的混配气。6）气源厂间和与其他工业企业的写作。 5 选址：煤气制气厂：1）符合总规要求，不影响近远期建设，设在城市边缘或外围。2）良好的交通条件。 3）足够的防护空间。 4）良好的工程地质条件和较低的地下水位。5）满足生产生活必需的水源电源。 6）靠近生产关系密切的工厂。7）符合环保要求 8）满足防洪抗震要求，设在不受洪水威胁的地方 液化石油气供应基地：1） 城市边缘或外围。2） 足够的防护空间。 3） 地势平坦开阔。4） 最小风频的上风向。 5） 良好的市政和交通条件。6） 相邻建筑的防火距离，灌区一侧应尽量留有扩建的余地。7） 远离交 通枢纽等重要设施。8） 满足防洪抗震要求，设在不受洪水威胁的地方 天然气气源设施：1） 城市边缘或外围。2） 要求临近长输管线。 3） 足够的防护空间。4） 便利的交通条件。 液化石油气气化站和混气站： 1） 靠近负荷中心。2） 足够的防护空间。3） 地势平坦。 第三节 城市燃气输配系统规划 1 燃气输配系统：从气源到用户间一系列输送，分配，储存设施和管网的总称。 2 输配设施：储配站，调压站，液化石油气瓶装供应站等。 储配站：功能A 储存及调峰；B 混气；C 加压。 规模按工业与民用气比例确定储气系数。 储气系数储气量占计算月平均日供气量的比例。 布局对置储配站，设在城市与气源厂相对的一侧。 防护要求，交通市政条件。 调压站：功能调压，稳压，将上一级输气压力降至下一级。 规模十几平方米 分类A 性质：区域调压站，用户调压站（与中低压连）；专业调压站（较大工业和公建。 B 调节压力范围：高中压，高低压，中低压。 C 建筑形式：地上，地压，箱式。 布局供气服务半径 500m 左右；负荷中心，防护距离。 液化石油气供应站： 功能供应瓶装气。规模数百平方米。 布局负荷中心，服务 50007000 户（不超过 10000），半径小于 0.51km。 3 输配管网形制： 管网布局方式：干管为环状，保证双向供气，系统可靠性高。 通往用户的配气管为枝状可靠性低。 输配管道压力分级：高压 A0.8p1.6MPa 高压 B0.4p0.8MPa 中压 A0.2p0.4MPa 中压 B0.005p0.2MPa 低压p0.005MPa 管网形制： 1）一级管网系统只有一个压力级制的燃气管网系统。 A 低压一级管网（优）运行成本低；系统简单安全可靠 ；维护费用低。 （缺）一次投资费用高（压力低，管径大）；灶具燃烧效率低（灶前压力大）。 B 中压一级管网：适用于新建地区。 （优）减少管道长度；节省投资；提高灶具燃烧效率。 （缺）安装水平要求高；供气安全较低压供气差。 2）二级管网系统最常用，具有二个压力级制的城市地下管网系统。 A 中压 B，低压二级管网系统（人工煤气和天然气都适用） （优）供气安全；安全距离容易保证；可以全部采用铸铁管材。 （缺）投资较大，增加管道长度；占用城市用地。 B 中压 A，低压二级管网系统（适用于天然气，不太适合人工煤气） （优）较中压 B 节省，管径较小； 由于压力较高，可在低峰时储存一定天然气用于调峰。 （缺）用钢管，年限短，折旧费高。 3）三级管网系统适于大城市，特大城市等大系统 （优）供气较安全可靠；可储存一定燃气。 （缺）投资大；系统复杂，维护不便； 输配管径大（压力消耗在调压器阻力上） 4）混合管网系统（优）投资较省（一级二级之间）； 管道总长度较短；根据情况需要选择形制。 （缺）介于一级，二级之间。 管网形制选择原则： 1）管网形制本身的优缺点： A 供气的可靠性 B 供气的安全性 C 供气的适用性 D 供气的经济性 2）考虑城市的综合条件： A 气源的类型 B 城市的规模 C 市政和住宅的条件 D 城市的自然条件 E 城市的发展规划 燃气输配管网的布置原则： 1）结合城市总体规划和有关专业规划，远近结合。 2）尽量靠近用户 3）减少穿，跨越河流，铁路等，减少投资。 4）各级管网沿路布置。5）避免与高压电缆平行敷设 6）高压，中压 A 管网布置在城市边缘，注意安全防护。 中压管网广泛分布于城市内部。 低压管网遍布大街小巷。 第五章 城市供热工程系统规划 第一节 城市集中供热负荷预测 1 城市热负荷分类： A 用途：室温调节（采暖，供冷，通风）；生活热水；生产用热（工艺，动力热负荷）。 B 性质：民用热负荷；工业热负荷。 （两者的比例不同是决定不同供热方案的重要依据。） C 时间规律： 1） 季节性热负荷采暖，通风，供冷；用热情况全日中稳定，全年变化大。 2） 全年性热负荷生活热水负荷，生产用热；全日中变化大，全年中稳定。 （按用途分类的方法用于预测计算，后两者用于供热方案选择比较。） （电，燃气，集中供热三种方式共同负担城市的生活热水热负荷。） 2 热用户选择： A 先小后大分散用热的规模较小的热用户。 B 先集中后分散供热系统的服务半径小，集中有利于减少成本。 3 集中供热普及率：已实行集中供热的供热面积与需要供热的建筑面积的百分比。4 热负荷预测： 分类：A 计算法：通过采暖通风设计数据来确定，精确，用于小范围的预测。 B 概算指标法：规划中常使用。 步骤：A 收集资料 B 分析种类及特点 C 分类热负荷计算 D 核对后相加 指标概算法：【计算】P118 例题 1）采暖通风热负荷预测 采暖：QnqA/1000 Qn采暖热负荷（MW） q采暖热指标(W/m2) A采暖建筑面积（m2） 通风：QtKQn K加热系数，一般取 0.3-0.5 2）生活热水热负荷预测 QwKqwF K小时变化系数 qw平均热水热负荷指标（W/m2） F总用地面积（m2） 3）空调冷负荷预测 QcqcA/1000 修正系数 qc冷负荷指标，一般为 7090W/m2 A建筑面积（m2） 4）生产工艺热负荷工艺设计人员提供 5）供热总负荷 采暖通风热负荷和空调冷负荷属同类负荷，相加时取其中较大的。 综合热指标 60-67W/m2 第二节 城市集中供热热源规划 1 供热方式选择： A 集中供热：优点用户便利，供热量大，有利环保 缺点投资大，维护困难 适用有现成的经济热源，有大量的集中用户和稳定的热负荷， 城市条件有利于城网建设。 B 分散供热：小系统，投资少，灵活多样。 2 集中供热热源种类： A 热电厂：供热量大，稳定，投资高，供应对象多，一般为城市主要热源。 B 区域锅炉房：供热量较大，一般作为区域主热源，也可作为热电厂供热的辅助系统。C 低温核能供热 堆；D 热泵；E 工业余热；F 地热；G 垃圾焚化厂。 3 选址： 热电厂：1）符合总规要求，城市内部或边缘（区别于火电厂布置在外围） 2）靠近热负荷中心 3）方便的水陆交通条件 4）良好的供水条件 5）妥善解决排灰，有空地堆放或是综合利用（做建筑材料） 6）方便的出线条件 7）一定的防护距离 8）不占或少占农田 9）地质条件良好 锅炉房：1）靠近热负荷中心 2）方便的出线条件 3）便于燃料贮运和排灰 4）地质条件良好 5）风向条件：全年运行的锅炉房在最小风频上风侧， 季节运行的锅炉房在该季节盛行风向的下风侧。 6）有利于凝结水的回收 7）工业余热于地热资源利用。 4 工业余热资源： 工业生产中，常有相当数量的热能被当作废热抛弃，这些热能可作为另一个生产过程的热源。 5 地热资源：地热钻井区，当今主要开发地热水和地热蒸汽。