市政工程规划 第7章 城市供热工程规划

1、第第7 7章章 城市供热工程规划城市供热工程规划 概述概述 城市集中供热负荷的预测与计算城市集中供热负荷的预测与计算 城市集中供热热源规划城市集中供热热源规划 城市供热管网规划城市供热管网规划 城市供热管网的布置城市供热管网的布置 城市供热调配设施布置城市供热调配设施布置7.1 7.1 概概 述述城市发展集中供热的意义城市发展集中供热的意义 (1)(1)提高能源利用率，节约大量燃料；提高能源利用率，节约大量燃料；(2)(2)改广泛的改广泛的“面源面源”为比较集中的为比较集中的“点源点源”；(3)(3)减少城市运输量；减少城市运输量；(4)(4)节省城市用地；节省城市用地；(5)(5)使用大型设

2、备，容易实现机械化和自动化。使用大型设备，容易实现机械化和自动化。（一）城市集中供热系统的组成（一）城市集中供热系统的组成城市集中供热系统由城市集中供热系统由热源热源、热力网热力网和和热用户热用户三部分三部分组成。组成。热源：热源：凡是能使燃料凡是能使燃料产生热能产生热能，将热媒加热成为高，将热媒加热成为高温水或蒸汽的设施。温水或蒸汽的设施。热力网或热网：热力网或热网：由供热蒸汽管网或热水管网组成的由供热蒸汽管网或热水管网组成的热媒热媒输配系统输配系统，总称为热力网。，总称为热力网。热用户：热用户：包括供暖、生活及生产用热系统与设备组包括供暖、生活及生产用热系统与设备组成的热用户系统。成的热用

3、户系统。 （二）城市集中供热系统的分类（二）城市集中供热系统的分类根据根据采暖供热服务对象采暖供热服务对象，采暖供热常分为，采暖供热常分为民用民用供热供热和和工业工业供热。供热。 根据根据采暖供热服务范围大小采暖供热服务范围大小的不间，可分为的不间，可分为区域采区域采暖暖供热、供热、集中采暖集中采暖供热和供热和局部采暖局部采暖供热三种系统。供热三种系统。根据根据供热热媒供热热媒的不同，采暖供热系统可分为的不同，采暖供热系统可分为热水热水采采暖、暖、蒸汽蒸汽采暖和采暖和热风热风采暖三类。采暖三类。根据根据供热热源供热热源，采暖供热系统分为，采暖供热系统分为热电厂热电厂供热和供热和锅锅炉房炉房供热

4、。供热。 7.2 7.2 城市集中供热负荷的预测和计算城市集中供热负荷的预测和计算根据热负荷性质分类根据热负荷性质分类 1)1)民用热负荷（采暖、通风和热水）。民用热负荷（采暖、通风和热水）。2)2)工业热负荷。工业热负荷。 根据用热时间和用热规律分类根据用热时间和用热规律分类 1)1)季节性热负荷。季节性热负荷。2)2)常年性热负荷。常年性热负荷。对供热对象进行合理选择的原则：对供热对象进行合理选择的原则： (1)(1)在供热规模有限的情况下，应以在供热规模有限的情况下，应以“先小后大先小后大”为原则。为原则。(2)(2)选择布局较集中的热用户作为供热对象选择布局较集中的热用户作为供热对象,

5、 ,“先先集中后分散集中后分散”，以使系统经济合理。，以使系统经济合理。（一）民用热负荷预测计算（一）民用热负荷预测计算 1.1.采暖热负荷：采暖热负荷：在采暖室外计算温度下，每小时需要在采暖室外计算温度下，每小时需要补充的热量。补充的热量。2.2.通风热负荷：通风热负荷：加热新鲜空气所消耗的热量。加热新鲜空气所消耗的热量。3.3.生活热水热负荷：生活热水热负荷：在日常生活中，洗脸、洗澡、洗在日常生活中，洗脸、洗澡、洗衣服和洗器皿等所消耗的热水的热量。衣服和洗器皿等所消耗的热水的热量。两个参数：一是两个参数：一是水温水温，二是，二是热水用水标准热水用水标准。 一般情况下，生活热水的使用温度为一

6、般情况下，生活热水的使用温度为40406060， 采用的生活热水计算温度为采用的生活热水计算温度为6565 。（二）工业热负荷预测计算（二）工业热负荷预测计算 对规划的工厂，可以采用设计热负荷资料或根对规划的工厂，可以采用设计热负荷资料或根据相同企业的实际负荷资料进行估算。当条件据相同企业的实际负荷资料进行估算。当条件不具备时，只能采取同时工作系数进行修正。不具备时，只能采取同时工作系数进行修正。 生产热负荷的大小，主要取决于工业产品的种生产热负荷的大小，主要取决于工业产品的种类、生产工艺过程的性质、用热设备的形式以类、生产工艺过程的性质、用热设备的形式以及工厂企业的工作制度。及工厂企业的工作

7、制度。（三）供热总负荷的计算（三）供热总负荷的计算 供热总负荷，是将上述各类负荷的计算结果相供热总负荷，是将上述各类负荷的计算结果相加，进行适当的校核处理后得出的数值。加，进行适当的校核处理后得出的数值。7.3 7.3 城市集中供热热源规划城市集中供热热源规划 城市集中供热的热源主要是城市集中供热的热源主要是热电厂热电厂和和锅炉房锅炉房，另外，另外还有工业余热和地热、核能、太阳能等。还有工业余热和地热、核能、太阳能等。1.1.热电厂热电厂 热电厂是联合生产电能和热能的火电厂。热电厂是联合生产电能和热能的火电厂。热电厂的供热量是根据最大小时热负荷来确定的热电厂的供热量是根据最大小时热负荷来确定的

8、，而供热能力是决定选择汽轮机供热机组的类型，而供热能力是决定选择汽轮机供热机组的类型、台数的依据。、台数的依据。 2. 2.锅炉房锅炉房 锅炉房的分类锅炉房的核心部分是锅炉房的分类锅炉房的核心部分是锅炉锅炉。锅炉根据制备热媒的种类不同，可分为锅炉根据制备热媒的种类不同，可分为蒸汽锅炉蒸汽锅炉和和热水锅炉热水锅炉。蒸汽锅炉通过加热水产生高温高压蒸汽，向用户蒸汽锅炉通过加热水产生高温高压蒸汽，向用户进行供热。进行供热。热水锅炉不产生蒸汽，只提高进入锅炉水的温度热水锅炉不产生蒸汽，只提高进入锅炉水的温度，以高温水供应热用户。，以高温水供应热用户。 1.1.热电厂的选址条件热电厂的选址条件(1)(1)

9、厂址应符合城市规划的要求，并征得规划部门厂址应符合城市规划的要求，并征得规划部门和电力、水利、环保、消防等主管部门的同意；和电力、水利、环保、消防等主管部门的同意； (2)(2)热电厂应尽量靠近热负荷中心；热电厂应尽量靠近热负荷中心；(3)(3)水陆交通方便；水陆交通方便； (4)(4)供水条件良好；供水条件良好； (5)(5)要有妥善解决排灰的条件；要有妥善解决排灰的条件；(6)(6)有方便的出线条件；有方便的出线条件；1.1.热电厂的选址条件（续）热电厂的选址条件（续）(7)(7)有一定的防护距离；有一定的防护距离；(8)(8)尽量占用荒地、次地和低产田，不占或少占良尽量占用荒地、次地和低

10、产田，不占或少占良田；田； (9)(9)厂址应避开滑坡、溶洞、塌方、断裂带、淤泥厂址应避开滑坡、溶洞、塌方、断裂带、淤泥等不良地质的地段；等不良地质的地段； (10)(10)选址时应考虑方便职工居住和上下班等因素。选址时应考虑方便职工居住和上下班等因素。2.2.锅炉房的选址条件锅炉房的选址条件(1)(1)靠近热负荷比较集中的地区；靠近热负荷比较集中的地区；(2)(2)便于引出管道，并使室外管道的布置在技术、便于引出管道，并使室外管道的布置在技术、经济上合理；经济上合理；(3)(3)便于燃料贮运和灰渣排除，并使人流和煤、灰便于燃料贮运和灰渣排除，并使人流和煤、灰车流分开；车流分开；(4)(4)有

11、利于自然通风与采光；有利于自然通风与采光；2.2.锅炉房的选址条件（续）锅炉房的选址条件（续）(5)(5)位于地质条件较好的地区；位于地质条件较好的地区；(6)(6)有利于减少烟尘及有害气体对居民区和主要环有利于减少烟尘及有害气体对居民区和主要环境保护区的影响。全年运行的锅炉房宜位于居住境保护区的影响。全年运行的锅炉房宜位于居住区和主要环境保护区的区和主要环境保护区的全年最小频率风的上风侧全年最小频率风的上风侧；季节性运行的锅炉房宜位于；季节性运行的锅炉房宜位于该季节盛行风的下该季节盛行风的下风侧风侧。 (7)(7)有利于凝结水的回收。有利于凝结水的回收。 7.4 7.4 城市供热管网规划城市

12、供热管网规划城市供热管网的概念：城市供热管网的概念：又称热力网，系指由热源又称热力网，系指由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统。向热用户输送和分配供热介质的管线系统。供热管网的组成：供热管网的组成：主要由热源至压力站及热力站主要由热源至压力站及热力站至用户之间的管道管道附件和管道支座组成。至用户之间的管道管道附件和管道支座组成。城市供热管网的分类：城市供热管网的分类：根据根据热源与管网之间的关系热源与管网之间的关系，热力网可分为，热力网可分为区域式区域式和和统一式统一式。根据根据热媒介质的不同热媒介质的不同，热力网可分为，热力网可分为蒸汽管蒸汽管网网、热水管网热水管网和和混合式管网混合式

13、管网三种。三种。根据根据用户对介质的使用情况用户对介质的使用情况，供热管网可分，供热管网可分为为开式开式和和闭式闭式。根据根据一条管路上敷涯的管道数目一条管路上敷涯的管道数目，分为，分为单管单管制制、双管制双管制和和多管多管。供热管网的布置方式按平面布置类型，可分为供热管网的布置方式按平面布置类型，可分为枝状枝状管网管网和和环状管网环状管网两种。两种。1.1.枝状管网枝状管网 枝状管网又分为枝状管网又分为单级枝状单级枝状管网管网和和两级枝状管网两级枝状管网两种形式。两种形式。(1)(1)单级枝状管网单级枝状管网从从热源热源出发经供热管出发经供热管 网直接接到网直接接到各热用户各热用户 的布置形

14、式称为单级的布置形式称为单级 枝状管网。枝状管网。1.1.枝状管网枝状管网 (2)(2)两级枝状管网两级枝状管网由由热源热源至至热力热力站的供热站的供热 管道系统称为一级管网管道系统称为一级管网；由热力站至；由热力站至热用户热用户的的供热管道系统称为二级供热管道系统称为二级管网。管网。1.1.枝状管网枝状管网 优点：优点：布置简单，供热管道的直径随着离热源越布置简单，供热管道的直径随着离热源越远而逐渐减小。管道的金属耗量小，建设投资小远而逐渐减小。管道的金属耗量小，建设投资小，运行管理方便。，运行管理方便。缺点：缺点：不具有后备供热能力。当供热管网某处发不具有后备供热能力。当供热管网某处发生故

15、障时，在故障点后的热用户都将停止供热。生故障时，在故障点后的热用户都将停止供热。适用范围：适用范围：单级枝状管网一般适用于规模较小的单级枝状管网一般适用于规模较小的且允许短时间停止供热的热用户；两级枝状管网且允许短时间停止供热的热用户；两级枝状管网的规模较大些。的规模较大些。 2.2.环状管网环状管网 环状管网是一具有环状管网是一具有2 2个以上的热个以上的热源所组成的大型集中供热系统。源所组成的大型集中供热系统。优点：优点：供热能力高，同时还可以供热能力高，同时还可以根据热用户热负荷的变化情况，根据热用户热负荷的变化情况，经济合理地调配供热热源的数量经济合理地调配供热热源的数量和供热量。和供

16、热量。缺点：缺点：与枝状管网相比，环状管与枝状管网相比，环状管网的技资增大，运行管理也较为网的技资增大，运行管理也较为复杂，一般应有较高的自控和监复杂，一般应有较高的自控和监控系统。控系统。( (一一) )热水供热系统热水供热系统 1.1.以采暖和热水供应热负荷为主的供热系统，一般以采暖和热水供应热负荷为主的供热系统，一般均采用均采用热水管网热水管网。 2.2.热水热力网宜采用热水热力网宜采用闭式双管制闭式双管制。 3.3.以热电厂为热源的热水热力网，同时有生产工艺以热电厂为热源的热水热力网，同时有生产工艺、采暖、通风、空调、生活热水等多种热负荷，、采暖、通风、空调、生活热水等多种热负荷，在生

17、产工艺热负荷与采暖热负荷供热介质参数相在生产工艺热负荷与采暖热负荷供热介质参数相差较大，或季节性热负荷占总负荷比例较大，且差较大，或季节性热负荷占总负荷比例较大，且技术经济合理时，可采用技术经济合理时，可采用闭式多管制闭式多管制。 ( (一一) )热水供热系统热水供热系统 4.4.当热水热力网满足下列条件时，可采用当热水热力网满足下列条件时，可采用开式热开式热力网力网： (1) (1)具有水处理费用低的补给水源；具有水处理费用低的补给水源； (2) (2)具有与生活热水热负荷相适应的廉价低位具有与生活热水热负荷相适应的廉价低位热能。热能。 5.5.开式热水热力网在热水热负荷足够大时可不设开式热

18、水热力网在热水热负荷足够大时可不设回水管。回水管。 ( (二二) )蒸汽供热系统蒸汽供热系统 1.1.蒸汽供热系统一般适用于以生产工艺热负荷为蒸汽供热系统一般适用于以生产工艺热负荷为主的供热系统。主的供热系统。2.2.蒸汽热力网的蒸汽管道，宜采用单管制。蒸汽热力网的蒸汽管道，宜采用单管制。( (二二) )蒸汽供热系统蒸汽供热系统 3.3.当符合下列情况时，可采用双管或多管制：当符合下列情况时，可采用双管或多管制：(1)(1)各热用户用各热用户用蒸汽的参数相差较大蒸汽的参数相差较大，或，或季节性热负季节性热负荷占总热负荷的比例较大荷占总热负荷的比例较大且技术经济合理时，可采且技术经济合理时，可采

19、用双管或多管制。用双管或多管制。 (2)(2)当热用户按规划当热用户按规划分期建设分期建设时，可采用双管或多管时，可采用双管或多管制。制。 (3)(3)蒸汽供热系统中，如用户凝结水质量差，凝结水蒸汽供热系统中，如用户凝结水质量差，凝结水回水率低，或凝结水能够回收，且凝结水管网经技回水率低，或凝结水能够回收，且凝结水管网经技术经济比较不合算时，可不设凝结水管网。术经济比较不合算时，可不设凝结水管网。 7.5 7.5 城市供热管网的布置城市供热管网的布置供热管网的供热管网的平面布置平面布置遵循以下原则遵循以下原则: : (1)(1)主要干管应该主要干管应该靠近靠近大型用户和热负荷集中的地区。大型用

20、户和热负荷集中的地区。 (2)(2)供热管道要尽量供热管道要尽量避开避开主要交通干道和繁华的街道。主要交通干道和繁华的街道。(3)(3)供热管道通常供热管道通常敷设敷设在道路的一边，或者是敷设在人在道路的一边，或者是敷设在人行道下面，在敷设引人管时，不可避免的要横穿干道行道下面，在敷设引人管时，不可避免的要横穿干道，但要尽量少敷设这种横穿街道的引入管，应尽可能，但要尽量少敷设这种横穿街道的引入管，应尽可能使相邻建筑物的供热管道相互连接。使相邻建筑物的供热管道相互连接。(4)(4)供热管道供热管道穿越穿越河流或大型渠道时，可随桥架设或单河流或大型渠道时，可随桥架设或单独设置管桥，也可采用虹吸管由

21、河底通过。独设置管桥，也可采用虹吸管由河底通过。 (5)(5)和其他管线保持一定的和其他管线保持一定的间距间距。 供热管网的供热管网的竖向布置竖向布置遵循以下原则遵循以下原则: : (1)(1)地沟管线敷设深度地沟管线敷设深度应尽量浅一些，以减少土方工程应尽量浅一些，以减少土方工程量。为了避免地沟盖受汽车等动荷载的直接压力，量。为了避免地沟盖受汽车等动荷载的直接压力，地沟的埋深自地面至沟盖顶面不少于地沟的埋深自地面至沟盖顶面不少于O.5O.51.0m1.0m。当。当地下水位高或其他地下管线相交情况极其复杂时，地下水位高或其他地下管线相交情况极其复杂时，允许采用较小的埋设深度，但不少于允许采用较

22、小的埋设深度，但不少于O.3mO.3m。 (2)(2)热力管道埋设在绿化带热力管道埋设在绿化带时，埋深应大于时，埋深应大于O.3mO.3m。热力。热力管道土建结构路面至铁路路基底间最小净距应大于管道土建结构路面至铁路路基底间最小净距应大于1.0m1.0m；与电车路基底为；与电车路基底为O.75mO.75m；与公路路面基础为；与公路路面基础为O.7mO.7m。跨越有永久路面的公路时，热力管道应敷设。跨越有永久路面的公路时，热力管道应敷设在通行地沟或半通行地沟中。在通行地沟或半通行地沟中。 供热管网的供热管网的竖向布置竖向布置遵循以下原则（续）遵循以下原则（续）: : (3)(3)热力管道与其他地

23、下设备相交叉热力管道与其他地下设备相交叉时，应在不同的水时，应在不同的水平面上互相通过。平面上互相通过。(4)(4)当地上热力管道与街道或铁路交叉当地上热力管道与街道或铁路交叉时，管道与地面时，管道与地面之间应留有足够的距离，此距离根据不同运输类型之间应留有足够的距离，此距离根据不同运输类型所需高度尺寸来确定。汽车运输所需高度尺寸来确定。汽车运输3.5m3.5m；电车；电车4.5m4.5m；火车火车6.Om6.Om。 供热管网的供热管网的竖向布置竖向布置遵循以下原则遵循以下原则（续）：（续）：(5)(5)地下敷设时必须注意地下敷设时必须注意地下水位地下水位，沟底的标高应高于，沟底的标高应高于近

24、近3030年年来来最高地下水位最高地下水位0.2m0.2m以上以上，在没有准确地下，在没有准确地下水位资料时，应水位资料时，应高于已知最高地下水位高于已知最高地下水位0.5m0.5m以上以上，否则地沟要进行防水处理。否则地沟要进行防水处理。 (6)(6)热力管道和电缆之间的最小净距热力管道和电缆之间的最小净距为为0.5m0.5m，如电缆地，如电缆地带土壤受热的附加温度在任何季节都小于带土壤受热的附加温度在任何季节都小于1010，且，且热力管道有专门的保温层时，则可减小此净距。热力管道有专门的保温层时，则可减小此净距。(7)(7)横过河流横过河流时应采用悬吊式人行桥梁和河底管沟方式时应采用悬吊式

25、人行桥梁和河底管沟方式。（完）。（完） 供热管网的敷设方式有供热管网的敷设方式有架空敷设架空敷设和和地下敷设地下敷设两类。两类。 ( (一一) )架空敷设架空敷设 架空敷设是将供热管道设在地面上的独立支架或带架空敷设是将供热管道设在地面上的独立支架或带纵梁的桁架以及建筑物墙壁上。纵梁的桁架以及建筑物墙壁上。优点：优点：不受地下水位的影响，维不受地下水位的影响，维 修、检查方便。同时，只有支承修、检查方便。同时，只有支承 结构基础的土方工程，施工土方结构基础的土方工程，施工土方 量小。量小。缺点：缺点：占地面积大，管道热量损占地面积大，管道热量损 失多，在某些场合不够美观。失多，在某些场合不够美

26、观。供热管网的敷设方式有供热管网的敷设方式有架空敷设架空敷设和和地下敷设地下敷设两类。两类。 ( (一一) )架空敷设架空敷设 适用范围：适用范围：一般适用于地下水位较高，年降雨量较一般适用于地下水位较高，年降雨量较大，地质土为湿陷性黄土或腐蚀性土壤，或地下敷大，地质土为湿陷性黄土或腐蚀性土壤，或地下敷设时需进行大量土石方工程的地区。设时需进行大量土石方工程的地区。(1)(1)在市区范围内，架空敷设多用于工厂区内部或在市区范围内，架空敷设多用于工厂区内部或对市容要求不高的地段。对市容要求不高的地段。(2)(2)在厂区内，架空管道应尽量利用建筑物的外墙在厂区内，架空管道应尽量利用建筑物的外墙或其

27、他永久性的构筑物。或其他永久性的构筑物。(3)(3)在地震活动区，采用独立支架或地沟敷设方式在地震活动区，采用独立支架或地沟敷设方式比较可靠。比较可靠。 ( (二二) )地下敷设地下敷设 地下敷设可分为地下敷设可分为地沟敷设地沟敷设和和直埋敷设直埋敷设。 1.1.地沟敷设：地沟敷设：地沟是地下敷设管道的维护构筑物。地沟的作用是承地沟是地下敷设管道的维护构筑物。地沟的作用是承受土压力和地面荷载并防止水的侵入。受土压力和地面荷载并防止水的侵入。 根据地沟的断面尺寸，可分为根据地沟的断面尺寸，可分为通行地沟通行地沟、半通行地沟半通行地沟和和不通行地沟不通行地沟。地沟通常设在土壤下面，管沟盖板覆土深度不宜小于地沟通常设在土壤下面，管沟盖板覆土深度不宜小于O.2mO.2m。地沟埋在土壤中的深度，应根据当地的水文气。地沟埋在土壤中的深度，应根据当地的水文气候条件确定，一般在冻土层以下和最高地下水位线以候条件确定，一般在冻土层以下和最高地下水位线以上。上。 1.1.地沟敷设：地沟敷设：（1 1）通行