供热基础知识培训

技术培训手册

〔仅供内部参考使用〕北京中力创业机电设备锅炉的开展史锅炉的开展分锅和炉两个方面。

19世纪最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳，后来改用卧式锅壳，在锅壳下方砖砌炉体中烧火。随着锅炉越做越大，为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热，称为火筒锅炉。开始只装一只火筒，称为单火筒锅炉或康尼许锅炉，后来加到两个火筒，称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。1830年左右，出现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中，构成锅炉的主要受热面，火(烟气)在管内流过。在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管，称为卧式外燃回火管锅炉.19世纪中叶，出现了水管锅炉。锅炉受热面是锅壳外的水管，初期的水管锅炉只用直水管，直水管锅炉的压力和容量都受到限制。二十世纪初期，随着制造工艺和水处理技术的开展，出现了弯水管式锅炉。从30年代开始应用直流锅炉，40年代开始应用辅助循环锅炉。辅助循环锅炉又称强制循环锅炉，它是在自然循环锅炉的根底上开展起来的。在下降管系统内加装循环泵，以加强蒸发受热面的水循环。前沿—国内供暖的开展与现状供暖，又称采暖，是指向建筑物供给热量，保持室内一定温度，以维持建筑舒适性和居住性的系统。供热工程起源于19世纪，1877年首先出现区域供暖，区域〔集中〕供暖的组成：1．热源：热电厂，区域锅炉房，将水加热到高温热水或汽。2．热网：区域供热热水管网或蒸汽管网组成的输配系统。3．热用户：生产，生活用热系统与设备组成的热户。我国秦岭和淮河以北的三北地区一直是我国传统的供暖地区，主要以热电联产和燃煤为主的区域锅炉房作为热源的市政热力集中供暖。随着建筑形式的多样化、国家节能和温控热计量政策的推行、大中型城市天然气等清洁燃料的使用份额越来越大以及长江流域等传统非供暖地区供暖需求的增长。国内以热电联产为主，新型供热方式为辅我国供热所用能源包括：煤炭、燃油、天然气、电能、核能、太阳能、地热等，但是集中供热所用能源目前仍以煤炭为主，北京、上海和有资源条件的城市开始使用天然气、轻油或电。我国的供热方式主要包括热电联产、区域锅炉、分散锅炉、电热地膜、热泵技术等据不完全统计，热电联产占62.9%、区域锅炉房占35.75%、其它占1.35%。全国设有集中供热设施的城市已占到42.8%，尤其是三北地区〔东北、华北、西北〕13个省、市、自治区的城市全部都有供热设施，形成了较大规模，全国城市集中供热面积中，民用住宅建筑面积占59.76%、公共建筑面积占33.12%、其他占7.11%。目前，我国城市供热绝大多数以保证城市冬季采暖为主，用于生活热水供给仅是很少一局部，用于夏季供冷就更少了。城市供热已从三北向山东、河南及长江中下游的江苏、浙江、安徽等省市开展。正文供暖根底知识第一章：锅炉★锅炉的定义：是指利用各种燃料、电或者其它能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并承载一定压力的密闭设备。简单概括：锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉的构成它是由“炉〞和“锅〞、附件仪表及附属设备构成一个完整体。★锅炉的分类 1．按锅炉的工作压力分类 低压锅炉：P≤2.5MPa中压锅炉：；高压锅炉：P=6.0∽13.9MPa； 超高压锅炉：P≥14MPa。〔★常压锅炉是指表压力为零，绝对压力〔工作压力〕为的锅炉；真空锅炉：是指锅炉内部介质的压力低于大气压，通过相变换热方式加热冷水的锅炉〕2．按锅炉的蒸发量分类 〔1〕小型锅炉：D<20吨/小时；2〕中型锅炉：D=20∽75吨/小时； 〔3〕大型锅炉：D>75吨/小时。 3．按锅炉用途分类 电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。 4．按锅炉出口介质分类 蒸汽锅炉，热水锅炉，汽、水两用锅炉。 5．按采用的燃料分类 燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉及燃其它燃料的锅炉。 6、按燃烧室布置分类：内燃式锅炉、外燃式锅炉； 7、按锅筒位置分类：立式锅炉、卧式锅炉；8、按本体材质分类：铸铁锅炉、钢板锅炉、铜管锅炉等；9、按安装方式分类：整装、散装和组装锅炉燃料分类 锅炉使用的燃料按物理状态可分为三大类： 固体燃料：煤、木柴等； 液体燃料：重油、轻油等； 气体燃料：天然气、人工煤气、液化石油气、沼气等〔我们公司主要使用的锅炉为燃气锅炉〕。天然气的发热值为：8600KCal/Nm3。按天然气的工作压力，天然气可分为：1、低压燃气：≤＝5KPa＝2O2、次中压燃气：A：＜P≤0.2MPa3、中压燃气:B:0.2MPa＜P≤0.4MPa4、次高压燃气A：＜P≤0.8MPa5、高压燃气B：＜P≤1.6MPa

★锅炉根本参数蒸发量〔D〕蒸汽锅炉长期平安运行时，每小时所产生的蒸汽数量，即该台锅炉的蒸发量。用“D〞表示，单位为吨/小时〔t/h〕。压力工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。工作压力是根据设计压力来确定的通常用P表示，单位为Mpa，Pa〔国际单位〕、欧洲常用单位为bar，mbar，美国常用单位为PSI，工程上我们还常用到mmH2O〔我们公司沙富都锅炉承压最高到达，卡吉斯巨星、星系列工作压力为，太阳、银河系列为，太阳一体为，帕雷士最高承压也可到达〕主要换算关系如下： 1bar=0.1Mpa〔习惯叫法为1公斤压力〕； 1PSI=0.07bar； 1Mpa=106Pa； 1bar=1000mbar； 1mbar=10mmH2O=100Pa〔近似〕； 1个标准大气压力=760mmHg=10132mmH2O=10575×102inH2O温度

温度是标志物体冷热程度的一个物理量，同时也是反映物质热力状态的一个根本参数。常用温标有摄氏温标、华氏温标、开尔文温标，摄氏温标用t表示，单位为℃，华氏温标用F表示，单位用℉表示，开尔文温标用T表示，单位为K，三者换算如下：F=t×9/5+32供热量

热水锅炉长期平安运行时，每小时出水有效带热量，用Q表示，单位为MW，KW(国际单位)、kcal/h(工程单位)，其换算如下： 1kw=860kcal/h＝3412.08Btu/h；〔热功率单位〕 1t/h=0.7MW=700kw=600000kcal/h(常用近似)； 1cal=4.2J(热量单位)； 1MJ＝947.8Btu锅炉供热量三种表达方式换算关系如下：效率大气式锅炉效率：一般为90％，鼓风式锅炉效率：一般在91％〔如卡吉斯太阳、银河系列〕——92％〔星、巨星系列〕〔燃料的发热量有高位发热量和低位发热量之分，所谓低位发热量是考虑到燃烧时，所有的水分都要气化成蒸汽并吸收热量，而这局部热量在锅炉中随烟气排出而无法利用，因此燃烧放出的热量中应扣除这局部热量，而包括这局部发热量的热值称为高位发热量，锅炉一般采用低位发热量来计算热效率〕耗气量★通常用Nm3/h耗气量的计算公式：供热量〔输出功率〕〔Kcal/h〕/(燃料发热值×锅炉效率〕如：1吨〔输出〕帕雷士锅炉小时耗气量为：700×860Kcal/h÷8600Kcal/Nm3÷90％＝3/h主要燃料发热值如下所示：

煤的发热量一般为6000kcal/kg； 天然气发热量一般为8600kcal/Nm3； 城市煤气发热量一般为3700-5500kcal/Nm3；

焦炉煤气发热量一般为3800—4060Kcal/m3

液化石油气的是21000—28600Kcal/m3

0#轻柴油发热量一般为10200kcal/kg；

重油发热量一般为9000-10500kcal/kg。耗电量单位通常用KW表示，大气式锅炉耗电量一般不大于，鼓风式锅炉的耗电量与配套的燃烧机相关，一般一吨鼓风式锅炉耗电量为。2吨鼓风式锅炉的耗电量为。锅炉的监察范围：容积≥30L的承压蒸汽锅炉；出口水压≥〔表压〕，且额定功率≥的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。真空锅炉介绍工作原理真空锅炉是在封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境，在机体内填充热媒水。通过燃烧或其它方式加热热媒水，再由热媒水蒸发—冷凝至换热器上，再由换热器来加热需要加热的水。真空锅炉热量转换示意：油、天然气、煤气、电-->燃烧〔电转换热〕-->热媒水-->沸腾后的蒸汽冷凝换热-->换热器-->热传导-->水真空锅炉的工作原理：利用水在低压情况下沸点低的特性，快速加热封密的炉体内填装的热媒水，使热媒水沸腾蒸发出高温水蒸汽，水蒸汽凝结在换热管上加热换热管内的冷水，到达供给热水的目的标准海平面大气压：1.013×105Pa=101.3KPa，此时水的沸点为100℃；海拔越高，大气压越低，沸点也降低：青藏高原：平均海拔4000m，大气压为62KPa，此时水的沸点为87℃；珠穆朗玛峰：海拔高达8848m，大气压33KPa，沸点71℃；真空锅炉通过抽真空，形成一个几乎没有空气的低压环境，然后利用水在低压下〔低于大气压〕低温沸腾产生蒸汽，通过汽水凝结换热方式将热量输出的原理工作的。水的沸点与真空度对应表：真空度(Kpa)0-31-54-70-81-89-94-97-99-101水沸点(℃)10090807060504030200真空锅炉正常工作温度低于90℃，真空度低于-30Kpa。真空锅炉内的热媒水是经过脱氧、除垢等特殊处理的高纯水，在出厂前一次充注完成，使用时在机组内部封闭循环〔汽化→凝结→汽化〕，不增加，不减少，在机组使用寿命内不需要补充或更换。正常使用寿命可达20年左右。优点(1)真空负压运行，真正不会爆炸的锅炉，平安性极佳。(2)内置换热器，锅炉本体无需补水设备，故占地空间小。(3)启动制热时间短。(4)可节省局部安装费用。(5)可节约能源。缺点多设一台真空泵，耗电量增大。锅炉真空度需维持，真空泵需维护，锅炉保养工作量大。锅炉内的水质要求比较高，必须是除氧水。出水温度不稳定，锅炉会频繁启停。出水温度一般不会超过80℃。真空锅炉与常压锅炉的比较第二章、采暖与供热当我们知道建筑物总面积时，其采暖热负荷可参考以下数值进行估算：Q=q×F×1.1〔管道合理设计热量损失为5％-10％〕q值见下表： 表1：单位面积热指标建筑类型 单位面积热指标 节能 住宅 45-70w/m2 40-45 办公楼 60-80w/m2 50-70 医院、幼儿园65-80w/m2 55-70 旅馆 60-70w/m2 50-60 图书馆 45-75w/m2 40-65 商店 65-75w/m2 55-70 单层住宅 80-105w/m2 70-100 食堂、餐厅 115-140w/m2 100-130 影剧院 90-115w/m2 80-105 大礼堂、体育馆115-160w/m2 100-150 上表数据只是近似值，对不同建筑结构，材料、朝向、漏风量和地理位置均有不同，纬度越高的地区，热耗指标越高。生活热水负荷计算:如有一个桑拿中心有150个淋浴喷头，求热水供给负荷：解：由上式可知：Q=1.163×300×(45-10)×150×0.4÷1000=733KW泳池热水负荷估算：Q=1.163×V×(tr-tl)÷TV：泳池容积；tr：泳池水温度一般在24－29℃tl：热水温度：北京地区地表水温取5℃，地下水温取15℃T：泳池初次加热时间一般为24-48h(热水定额选用表〕第三章、供热系统★供热系统的根本组成供暖系统是由热源设备〔锅炉、热泵等〕以及机房辅助设备、末端散热设备〔散热器、地盘管〕等通过管道及热媒连接在一起的一个完整的有机体。供热系统的根本组成可分为如下几局部：1、、热源设备即主机，通常指锅炉、热泵，它能提供系统所需要的热水、蒸汽等需求；2、机房辅助设备按功能分工不同可分为：(1)循环系统：可分为机械循环和自然循环，自然循环是靠水在不同温度下由于密度不同而产生的自然对流来克服管道阻力损失而产生水的流动。机械循环是指水流通过机械动力推动其强制循环，常用的机械动力设备是水泵，机械循环较自然循环而言，增加了用户的初投资费用，同时水泵的运行也消耗大量的电能，用户运行本钱有所增加。(2)补水定压系统：热水供热系统定压常见方式有：膨胀水箱定压、普通补水泵定压、气体定压罐定压、蒸汽定压、补水泵变频调速定压、稳定的自来水定压等多种补水定压方式(3)水处理系统：如：软水器、电子水处理仪等〔4〕、换热设备3、管道系统：一般含管道、阀门、仪表等设备4、末端散热设备：末端散热设备指散热器、地盘管、风机盘管等散热设备，其直接提供用户用热。常见供热系统：1、承压直供系统；2、承压间供系统；3、常压间供系统；4、常压直供系统。

承压直供：

锅炉、循环水泵、补水泵、定压罐、软水器、软化水箱、除污器、管路、阀门仪表等；〔原理图1〕常压直供：锅炉、循环水泵、锅炉补水箱、回水启闭阀、软水器、软化水箱、除污器、管路、阀门仪表等；〔原理图2〕承压间供系统：锅炉、一次循环水泵、换热器、二次循环水泵、一次补水泵、二次补水泵、一次定压罐、二次定压罐、软水器、软化水箱、一、二次除污器、管路、阀门仪表等；〔原理图3〕常压间供系统：锅炉、一次循环水泵、换热器、二次循环水泵、锅炉补水箱、二次补水泵、二次定压罐、软水器、软化水箱、一、二次除污器、管路、阀门仪表等〔原理图4〕

★第四章、供热采暖方式

常见供热方式：1、集中式供热2、地板辐射式采暖：室温由下而上逐渐降低

3、分户燃气〔电〕壁挂炉+散热片采暖4、电采暖5、中央空调系统6、家用空调系统几种采暖方式的比较1、集中式供暖

以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源的方式，在目前以至今后一段时期内可能仍是城市住宅供暖方式的主要方式。

适用居所：普通住宅〔城内大多数住宅小区〕

优点：

１．技术比较成熟，平安、可靠，使用方便，价格廉价。

２．每天２４小时供暖。

缺点：

１．供暖的时间和温度不能自己控制，立式的散热片不美观、占空间，影响装修效果。

２．供暖方式不零活，入住率低时系统不能运行。

３．散热片取暖，一般出水温度在７０摄氏度以上，但温度到达８０度时就会产生灰尘团，使暖气上方的墙面布满灰尘。运行费用：按北京市规定煤气供暖的运行和支付费用为30元／平方米。投资费用：

以１００平方米居室为例：配套费65元每平米，系统安装费户内管道15-30元每平米，小区外网工程20-30元每平米，暖气片费用约40-50元每平米，合计约140-175元每平米。总投资约为万元〔配套费+散热片+施工安装〕2、地板辐射式采暖：室温由下而上逐渐降低

1、水做为热媒：低温辐射地板采暖是通过埋设于地板下的加热管——铝塑复合管，把地板加热到外表温度１８至３２摄氏度，均匀地向室内辐射热量而到达采暖效果。同时它可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网、小区锅炉房等各种不同方式提供热源。

适用居所：普通住宅优点：１．地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，舒适度高。

２．空气对流减弱，有较好的空气洁净度。

３．与其他暖气片、送风等散热方式相比，较为节能４．有利于屋内装修，相对于暖气片散热增加２％至３％的室内使用面积。

５．因采用分户隔热保温，有利于隔声和降低楼板撞击声。6．在采暖具有相同舒适感的前提下，地板采暖的室内空气温度可比散热器采暖温度低2-3℃。缺点：

１．对层高有８厘米左右的占用。

２．假设装修对地面有生根要求时，易损坏地下管线。

３．铺设木地板那么有干裂的问题，最好选用地砖或复合地板。

４．设定温度不能太高，否那么会大大降低输送管道的使用寿命。

假设地外表温度高于32度有向上吹风感。５．由于防水需要，卫生间不便铺设，还要借助于电暖气，浴霸等其它采暖设备。运行费用：

一个采暖季节〔北京地区120天〕每平方米30元18℃情况下。

投资费用：1、集中供暖热源+地板采暖配套费65元每平米，系统安装费户内管道15-30元每平米，小区外网工程20-30元每平米，室内地暖施工50-80元/平方米。2、家用热水锅炉〔燃气、电〕+地板采暖1〕、燃气壁挂炉+系统安装费燃气壁挂炉6000元/台，室内地暖施工50-80元/平方米2〕、电锅炉+系统安装费家用电锅炉5200元/台,室内地暖施工50-80元/平方米3、分户燃气〔电〕壁挂炉+散热片采暖：分户燃气〔电〕壁挂炉采暖是智能型的，加装室内温控器后，可以任意调节不同居室的温度，比方你呆在卧室里，就完全可以只把卧室的温度调高而其他房间处于值班温度；房间无人时，只需调低至无人在房间的值班温度，确保机器和循环水不冻即可；再将要回到房间前，可通过智能化模块进行启动，回到房间后，立刻能够感受到舒适感。把暖气管埋在复合地板下，只把暖气片留在外表，这样不光是散热气散热，地板也是温热的，既节约了面积也提高了室内的整体热效应。而且在一般情况下可同时实现采暖与热水双路供给。以天然气、液化石油气为能源，由壁挂炉燃烧天然气〔电加热〕加热热媒，通过与壁挂炉相连的是室内管线和散热片对流辐射散热到达供暖目的。这种采暖方式通常是在厨房或阳台上安装壁挂炉的。适用居所：普通住宅优点：

１．采暖时间可预先设定，定时开启。

２．每个房间温度能在一定范围内按需调节。３．在采暖的同时也可以提供生活热水。

缺点：存在平安、污染问题〔电锅炉除外〕，市区高层住宅现已控制大面积使用，郊外低密度住宅使用比较适合。运行费用：一个供暖季的费用为每平米20元到25元之间。投资费用：有的品牌还可同时提供生活热水。比传统暖气先进、节能、平安，可安装在墙体上、房间角落里，价格多在数5000到7000元左右。暖气片费用约50-80元每平米，4、电采暖：随着电采暖的推广，各地也出台了一系列用电优惠政策，电采暖省地、环保、节能等分户供暖优势便凸显出来。目前使用较为普遍的有家用电锅炉、低温辐射电热膜、地热缆采暖、电暖器、热超导快速加热器等，这些产品都有望成为新建住宅的新宠。电热膜采暖：以电力为能源，是将特制的导电油墨印刷在两层聚酯薄膜之间制成的纯电阻式发热体，配以独立的温控装置，以低温辐射电热膜为发热体，大多数为天花板式，也有少局部铺设在墙壁中甚至地板下。具有恒温可调、经济舒适、绿色环保、寿命长等特点。

适用居所：普通住宅优点：

1、一般不需要维修。

2、属清洁能源，无污染。

3、可用温控器调节室温。

4、地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，舒适度高。5、空气对流减弱，有较好的空气洁净度。

6、与其他暖气片、送风等散热方式相比，较为节能。7、有利于屋内装修，相对于暖气片散热增加２％至３％的室内使用面积。8、因采用分户隔热保温，有利于隔声和降低楼板撞击声。缺点：１．电热膜升温较慢，一般需要１到１．５小时才能到达１８摄氏度左右。

２．假设装修对地面有生根要求时，易损坏地下电热膜。

３．铺设木地板那么有干裂的问题，最好选用地砖或复合地板。４．设定温度不能太高，

假设地外表温度高于32度有向上吹风感。５．由于防水需要，卫生间不便铺设，还要借助于电暖气，浴霸等其它采暖设备。6．电能耗量大，供电负荷不够、电压不稳或电费标准太高的小区不宜采用。

对电网配套要求高，电网造价将翻倍.运行费用：

以面积100平方米为例，一天用电30-40度、每度电0．5元计算，一个供暖季的费用为15元到20元之间。投资费用：常规配套费180元每平米〔增加容量配套费单价增加〕，假设采用电采暖系统电网负荷增加约80W每平米，电网造价翻倍，电热膜造价160元每平米。

5、中央空调系统：类型：按冬季采暖方式分，空气源热泵，水源热泵。〔1〕、水源热泵采用水源热泵空调系统，必须设置地下补偿回水设备和集中循环水系统，除投资规模加大外，将涉及诸如水资源、环保等多方面的复杂因素，实施的难度较大，在缺水地区，禁止使用此类设备。采用程度：极少〔2〕、空气源热泵中央空调系统〔冬季采暖夏季制冷〕空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来供暖或供给热水，整个系统集热效率甚高，简单的说该采暖方式采用市政供电，经空调机组搬运热量，通过出风口提供热风供暖。适用居所：办公，商业，酒店优点：

１．采暖方式灵活，不受集中供热管网的限制，室内温度控制灵活，户内