供热工程第7章

1、7.1集中供热系统的热源7.2热水供热系统7.3蒸汽供热系统7.4集中供热系统的热力站7.5集中供热系统的热媒及其参数选择7.6热网系统形式第7章7.1集中供热系统的热源7.1.1热电厂7.1.2区域锅炉房7.1.3电热锅炉房7.1.1热电厂1.背压式汽轮机2.抽汽式汽轮机3.凝汽式汽轮机组的改造1.背压式汽轮机图7-1背压式热电循环图a)工作原理图b)t-s图1锅炉2过热器3蒸汽汽轮机4发电机5热用户6给水泵1.背压式汽轮机图7-2抽汽背压式汽轮机供热系统示意图1蒸汽锅炉2抽背式汽轮机3发电机4主加热器5高峰加热器6除污器7补给水泵8补水压力调节器9网路循环水泵10回热装置11锅炉给水泵2.

2、抽汽式汽轮机图7-3装有单抽式供热汽轮机的热电厂供热系统图1蒸汽锅炉2单抽式供热汽轮机3凝汽器4凝结水泵5除氧器6锅炉给水泵7基本加热器8高峰加热器9循环水泵10除污器11补给水泵12、13凝结水泵14高压回热加热器15低压回热加热器16射流加热器17汽封加热器18减压降温装置2.抽汽式汽轮机图7-4汽轮机恶化真空式供热的原则性示意图(常称为循环水供热方式)1蒸汽锅炉2凝汽式汽轮机3发电机4网路循环水泵5补水压力调节阀6除污器7补给水泵8凝汽器(热网换热器)9凝结水泵10回热装置11锅炉给水泵3.凝汽式汽轮机组的改造国内目前主要有两种改造方法：一种方法是在凝汽式汽轮机的中间导汽管上抽出部分蒸汽

3、向外供热；另一种方法是使凝汽机组在供暖期间降低真空运行(称为恶化真空)，把凝汽器作为供热管网的回水加热器，用供热管网的循环水供暖。7.1.2区域锅炉房1.蒸汽锅炉房2.热水锅炉房1.蒸汽锅炉房1)向集中供热系统的所有热用户供应蒸汽的形式。2)在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的形式。1)在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的形式。图7-5蒸汽锅炉房内设置集中热交换站的供热系统示意图1蒸汽锅炉2分汽缸3减压阀4凝结水箱5蒸汽-水换热器6凝结水冷却器7热水网路循环水泵8热水网路补给水泵9锅炉给水泵10疏水器2)在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的形式。图7-6蒸汽喷射系统示意图(利用膨胀水箱定

4、压)1蒸汽锅炉2分汽缸3蒸汽喷射器4热用户5给水箱6给水泵7除污器8膨胀水箱2)在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的形式。0707.tif2)在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的形式。图7-7蒸汽喷射系统示意图(利用压力调节器定压)1蒸汽锅炉2分汽缸3蒸汽喷射器4热用户5给水箱6给水泵7除污器8回收凝结水的压力调节器9补水的压力调节器2)在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的形式。0708.tif2.热水锅炉房0709.tif7.1.3电热锅炉房.分类.电热锅炉房的设备组成.分类电热锅炉房内的锅炉是电锅炉，电热锅炉不需要燃料，是通过电热转换装置将电能转换为热能向外供热。电热锅炉内的电热转换

5、装置目前有电极板式、电磁感应式和电阻式。在工程上广泛使用的是电阻式，它的工作原理是电流通过电加热器内的电阻丝发热，从而将电能转换成热能.电热锅炉房的设备组成()常压电热热水锅炉房常用工艺系统如图7-10所示，这种电热锅炉房工艺系统一般情况有直供运行、蓄能运行和蓄能池运行三种运行状态。()承压电热热水锅炉房常用工艺系统如图7-11所示，与常压电热热水锅炉房运行状态相同，承压电热热水锅炉房工艺系统运行状态也有直供运行、蓄能运行和蓄能罐运行3种运行状态。.电热锅炉房的设备组成()蓄能装置在国内外有许多有关蓄能装置的介绍，但目前工程上使用最多、最可靠也最原始的方法，就是前述系统中的蓄水池和蓄能罐，在热

6、负荷较大的电锅炉房中，为了多蓄能、少投资、运行安全，常将蓄水池与建筑的消防水池统一考虑。()常压电热热水锅炉房常用工艺系统图7-10常压电热热水锅炉房常用工艺系统1电加热热水锅炉2蓄能池3供暖循环水泵4分水器5集水器6软水器7泄压水箱()承压电热热水锅炉房常用工艺系统)工艺系统有几种运行状态。)设有蓄能的电锅炉房在电负荷低时(一般为夜间)进行蓄能，在用电高峰时利用蓄能进行供热，在平价电时，根据情况进行蓄能供热或直接供热。)需要几种运行状态相互切换的切换阀门。()蓄能装置图7-11承压电热热水锅炉房常用工艺系统1电加热热水锅炉2蓄能罐3供暖循环水泵4分水器5集水器6软水器7软水箱8补水泵7.2热

7、水供热系统1.供暖系统热用户与热水网路的连接方式2.通风系统热用户与热水网路的连接3.热水供应热用户与热网的连接方式4.闭式双级串联和混联连接的热水供热系统1.供暖系统热用户与热水网路的连接方式1) 无混合装置的直接连接，如图7-12a所示。2)装水喷射器的直接连接，如图7-12f所示。3)装混合水泵的直接连接，如图7-12g所示。4)间接连接，如图7-12h所示。3)装混合水泵的直接连接，如图7-12g所示。图7-12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)压差控制阀与用户串联c)压差控制阀与用户并联d)控制节点压差e)装定流量阀的方式f)装水喷射器的直接连接g)装混合水泵的直

8、接连接h)供暖热用户与热网的间接连接i)通风热用户与热网的连接j)无储水箱的连接方式k)装设上部储水箱的连接方式m)装置容积式换热器的连接方式n)装设下部储水箱的连接方式1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热用户7压差控制阀8定流量阀9水喷射器10混合水泵11表面式水-水换热器12供暖热用户系统的循环水泵13膨胀水箱14空气加热器15温度调节器16水-水式换热器17储水箱18容积式换热器19下部储水箱20热水供应系统的循环水泵21热水供应系统的循环管路3.热水供应热用户与热网的连接方式1)无储水箱的连接方式，如图7-12j所示。2)装设上部储水箱的连接方式，如图

9、7-12k所示。3)装设容积式换热器的连接方式，如图7-12m所示。4)装设下部储水箱的连接方式，如图7-12n所示。4.闭式双级串联和混联连接的热水供热系统图7-13a)闭式双级串联水加热器的连接图b)闭式混合联接的示意图1级热水供应水加热器2级热水供应水加热器3水温调节器4流量调节器5水喷射器6热水供应水加热器7供暖系统水加热器8流量调节装置9供暖热用户系统10供暖系统循环水泵11热水供应系统的循环水泵12膨胀水箱6a水加热器的预热段6b水加热器的终热段7.3蒸汽供热系统1.蒸汽供热系统原则图式2.凝结水回收系统1.蒸汽供热系统原则图式图7-14蒸汽供热系统示意图a)生产工艺热用户与蒸汽网

10、连接图b) 蒸汽供暖用户系统与蒸汽网直接连接图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g)采用容积式加热器的热水供应图h)无储水箱的热水供应图1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供暖系统用的蒸汽-水换热器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2.凝结水回收系统(1)凝结水回收系统的分类按照是否与大气相通，可分为开式凝结水回收系统和闭式凝结水回收系统两大类。(2)余压

11、回水在第5章中，我们已经了解了余压凝水管及其中的凝结水流态。(3)重力回水低压蒸汽供热系统(系统初始压力70kPa )常用非满管流的重力回水，一路顺坡流回锅炉房的开式凝结水箱(图7-19)。(4)加压回水在靠疏水器背压或靠位能不足以克服系统阻力回送凝结水时，常采用加压回收系统。(2)余压回水0715.tif(2)余压回水图7-16闭式凝水回收系统原理1蒸汽管2用热设备3疏水器4闭式凝水箱5凝水泵6止回阀7凝水管8水位计9、11压力调节阀10二次蒸汽管12汽-水换热器13水封14温度调节器(2)余压回水0717.tif(2)余压回水图7-18安全水封A压力罐B真空储水罐(2)余压回水图7-19低

12、压自流式凝结水回收系统1车间用热设备2疏水器3室外自流凝结水管4凝结水箱5排汽管6凝结水泵(3加压回水0720.tif(4)加压回水0721.tif(4)加压回水0722.tif(4)加压回水0723.tif(4)加压回水图7-24冷凝水回水泵例图(4)加压回水图7-25喷射压送器示意图1引水室入口2引水室3喷嘴4混合室5扩压段6离心泵入口7离心凝水回送泵8电动机部分9调节阀10回送凝结水出口7.4集中供热系统的热力站7.4.1热力站7.4.2热力站的控制7.4.1热力站1.用户热力站2.集中热力站3.区域性热力站4.蒸汽热力站1.用户热力站图7-26a)用户热力站示意图1压力表2用户供回水总

13、管阀门3除污器4调节阀5温度计6旁通阀b)分户计量供暖系统典型建筑物热力入口装置图1阀门2压力表3粗过滤器4细过滤器5流量计6自力式压差控制阀或流量控制阀7自动排气阀8温度测点9积算仪2.集中热力站0727.tif3.区域性热力站0728.tif4.蒸汽热力站0729.tif7.4.2热力站的控制1.热力站的集中调节2.建筑物入口局部调节1.热力站的集中调节(1)循环水泵不调速的控制方案(2)循环水泵调速的控制方案 控制水泵变频调速的方式很多，较适合的方式有两种：一种是控制最不利环路最末端用户供回水管之间压差为定值，如图7-32所示。(1)循环水泵不调速的控制方案1)间接连接系统，如图7-30

14、所示。2)直接连接，如图7-31所示。2)直接连接，如图7-31所示。图7-30热力站间接连接系统1电动二通阀2换热器3电动三通阀4二次网循环水泵2)直接连接，如图7-31所示。图7-31二次网定流量的直接连接热力站1电动二通阀2二次网循环水泵(2)循环水泵调速的控制方案图7-32变频水泵控制方案控制最不利环路压差1、7压差控制阀2电动二通阀3换热器4流量计5变频水泵6压差控制器(2)循环水泵调速的控制方案图7-33变频水泵控制方案控制热力站进出口压差1、7压差控制阀2电动二通阀3换热器4流量计5变频水泵6压差控制器(2)循环水泵调速的控制方案图7-34变流量系统不设气候补偿器的方案1电动二通

15、阀2换热器3二次网变频水泵2.建筑物入口局部调节1)加压差控制阀的直接连接，如图7-35所示。2)不加压差控制阀的直接连接，如图7-36所示。3) 建筑物入口间接连接方案，如图7-37所示。1)加压差控制阀的直接连接，如图7-35所示。图7-35加压差控制阀的直接连接系统1压差控制阀2电动二通阀3二次网循环水泵2)不加压差控制阀的直接连接，如图7-36所示。图7-36不加压差控制阀的直接连接1电动二通阀2二次网循环水泵3) 建筑物入口间接连接方案，如图7-37所示。图7-37建筑物入口间接连接方案1压差控制阀2电动二通阀3换热器4二次网循环水泵7.5集中供热系统的热媒及其参数选择1)热水供热系

16、统的热能利用率高。2)以水作为热媒用于供暖系统时，可以改变供水温度来进行供热调节(质调节)，既能减少热网热损失，又能较好地满足卫生要求。3)热水供热系统的蓄热能力高，由于系统中水量多，水的比热容大，因此，在水力工况和热力工况短时间失调时，也不会引起供暖状况的很大波动。4)热水供热系统可以远距离输送，供热半径大。5)在以热电厂为热源的情况下，可以充分利用汽轮机低压抽汽，得到较高的经济效益。7.5集中供热系统的热媒及其参数选择1)以蒸汽作为热媒的适用面更广，能满足多种热用户的要求，特别是生产工艺用热，一般都要求蒸汽供热。2)与热水网路输送循环水所耗的电能相比，汽网中输送凝结水所耗的电能少得多。3)蒸汽在散热器或换热器中，因温度和传热系数都比水高，可以减少散热设备面积，降低设备费用。4)蒸汽的密度很小，在一些地形起伏很大的地区或高层建