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供給創新視角下的 城鎮供熱規劃制定方法(系列文章二)
時間:2020-05-18

三、供熱負荷的確定

根據以上的各種調查,首先應準確的確定出規劃供熱負荷。它是確定集中供熱規模和形式的zui重要的依據。規劃供熱負荷的確定方法是對熱負荷調查匯總表進行分析和數字整理,畫出用熱曲線,注意很大負荷的利用時間及各企業的同時使用系數,并把推算出來的各企業、公共事業、民用建筑熱負荷的發展情況考慮進去,然后按三期做出供負荷的規劃。

1、 近期規劃熱負荷,即當前應實現的供熱負荷,它是供熱規劃的出發點。

2、中期規劃熱負荷,它是把已經批準的建設項目將增加的熱負荷,和二十年內將自然增長的熱負荷同時考慮進去的供熱負荷,它是確定熱源規模大小的依據。

3、中期規劃熱負荷,它是考慮到了二十年后熱負荷可能增加到多大規模的數值。這是確定工程基本完成后再增加供熱負荷時如何擴建和銜接的方法與規模的依據。

應注意每期熱負荷都應分出常年性供熱負荷和季節性供熱負荷兩種,以便在確定熱源點數量和運行方式時使用。

 

四、供熱方式的確定

這是集中供熱規劃的核心。它必須把已獲得的各種數據、圖紙和資料做為依據,用規劃人所掌握的各種供熱知識進行科學的分析、對熱源的形式、供熱的方式、供熱的參數等做出zui佳的選擇。因此,資料和數據的準確性、規劃人的知識面和技術水平、以及領導人員的決斷性是決策佳、經濟效益和社會效益較大的三個關鍵性環節。

 

(一)熱源形式的選擇

可供城市集中供熱選擇的熱源有:

1、熱電廠

它是目前很常用的熱源之一,它的主要特點是:(1)熱利用率高、可達百分之九十;

2)可同時發電、解決地區電力不足;

3)因熱化系數必須小于一,還應設調峰熱源,實現多熱源聯合供熱,不但可提高運行的經濟性,而且可大大提高供熱系統的安全性和可靠性。

它的主要型式有:

1)背壓式和抽背式機組供熱,它的特點是熱利用率高,供汽壓力可達8—13kg/cm2,但熱電負荷相互制約,適用于承擔全年供熱負荷比較穩定的熱負荷。

2)帶低壓或帶高低壓可調節抽汽口的機組供熱,供汽壓力可為1.2—2.5kg/cm28—13kg/cm2兩種,網絡供水溫度在低壓蒸汽時為95—117℃。

3)熱電負荷相互制約的抽汽機組,它的特點是:以供熱為主。當抽汽量增加時,發電量減少,抽汽量達到很大時,發電量只為純凝汽工況的75%左右。

4)老電廠的凝汽式機組改低真空運行供應循環水供熱,它的特點是只能提供采暖用熱,不能同時供蒸汽。

5)老電廠的凝汽式機組在中間導汽管上抽汽供熱,它既可以供采暖,也可以供應蒸汽。

熱電廠的選擇

1)適用于電力不足的城市。

2)熱負荷比較集中的地區。

3)主要適用于以工業蒸汽為主的供熱。

2、區域鍋爐房

它也是目前常用的熱源之一,它的主要特點是:

1)熱效率較高,可達75%。

2)占地小,投資低,建設快,見效快。

3)可大可小,因此可作為熱電廠的調峰熱源。

目前常用的幾種形式有:

1)熱水鍋爐做熱源

它適用于單純采暖用熱負荷的供應,比蒸汽爐節煤20—40%,供熱半徑大,熱損失小。一般為7MW—80MW的熱水鍋爐3—6臺。盡量選用高溫熱水鍋爐,小的直供系統也可選用低溫熱水鍋爐。

2)蒸汽鍋爐做熱源

它可單一供應蒸汽,也可蒸汽、熱水并行,利用熱交換器制備循環水。

3、工業余熱

它是節約能源的用熱方式,在條件允許的情況下應盡量采用。它的形式也是多種多樣的,大多數需要重新安裝換熱設備或動力設備,而且有些設備或裝置也較復雜,造價較高,所以要認真研究方案在技術上的可行性和經濟上的合理性。

4、其它熱源:如地熱、各種熱泵、太陽能供熱等。

 

(二)供熱方式選擇:

1、對于有生產工藝用熱蒸汽的供熱系統可分為凝結水回收與不回收的方式?;厥湛晒澕s熱能和減輕水處理。不回收可降低管網投資。各有利弊,應按經濟分析結果確定。只有采暖用熱的供熱系統不應采用蒸汽供熱方式。

2、對于用熱水采暖的供熱系統,有直接式,直接混水式和間接式三種方式。直接式和直接混水式無換熱設備、投資少,它的大缺點是系統較大時,全網的水力工況不易調節,運行的安全性和穩定性較差,而且任何一處大量失水,就會影響全系統的正常運行。間接式供熱方式,由于熱源、熱網和熱用戶彼此相對獨立,因此有以下優點:

1)主管網不受熱用戶制約,可采用高溫高壓系統,縮小了管徑,降低了造價,提高了運行的安全性和可靠性。

2)主管網和熱源不受熱用戶失水的影響和水質的影響。

3)由于主管網的流量和壓力變化不影響用戶的水力工況,所以可對主管網任意采取質調和量調,提高了經濟效益和調節的靈活性,易實現全系統的自動監控。而各熱用戶的水力工況分別自行調節,不互相影響。

4)更適合于地勢高差變化較大的供熱系統。

 

(三)管網形式的選擇

對于管網的布置形式有支狀與環狀的布置,支狀管網是常用的形式,但環狀管網由于有許多優點,也正在被廣泛采用。

環狀管網主要有以下優點:

1)可把全市的所有熱源聯在一起,使各個熱源均能向全市供熱,因此可根據熱負荷的變化,調節熱源個數,大限度的提高經濟效益。

2)使新增加熱源和用戶都能容易地實現與管網連接,可方便的把近期、中期、遠期的供熱規劃銜接在一起。

3)增加了管網運行的可靠性,在一處管網發生故障時,用戶可從另一方向獲得熱量。

 

(四)蒸汽和熱水的供熱參數

應根據熱源的經濟性,熱網的經濟性和熱用戶的用熱設備的實際需要這三方面綜合考慮來確定。它直接涉及到供熱的投資、運行的經濟效益和運行的可靠性,決不能等閑視之。

1、對于散熱設備用蒸汽的系統,蒸汽參數應根據用戶需要、管網的經濟效益來確定。對于熱電廠應在滿足這兩個條件的前提下盡量降低參數,以提高熱源經濟性;對于蒸汽鍋爐,不超過鍋爐使用壓力即可。

2、對于于熱水采暖供熱系統,應首先確定熱用戶采暖系統的供熱參數。

1)供水壓力應確保用戶采暖系統的安全性。對于鑄鐵散熱器的采暖系統,其供水壓力不應超過0.4Mpa,對于其它材質的散熱器, 其供水壓力應按散熱器的安全使用壓力來確定(一般可大于0.4Mpa)。

2)回水壓力應根據樓房的高度確定。即樓房高度加3米富余壓頭來確定。(如七層樓的回水壓力不應低于3米*7層+3米=24米,即0.24 Mpa。)

3)對于有散熱器的采暖系統,供回水溫度不能套用采暖設計的95℃/70℃,因為實踐證明:由于散熱器的實際放熱系數大于設計手冊中給定的放熱系數,致使實際供熱時的供水溫度達到70℃左右時室溫就會達到18℃以上。而供回水溫差也不能套用95℃-75℃=25℃,否則采暖系統就會同時出現“水平失調”和“垂直失調”。

綜合各處實際情況,用戶采暖系統的合理供水溫度應在75℃-65℃之間,理想的供回水溫差應在20℃-15℃之間?;厮疁囟瓤筛鶕x定的供水溫度和供回水溫差來確定,一般為55℃-50℃之間。

4)對于低溫地板輻射采暖系統供水溫度不能超過60℃,供回水溫差應在5℃-10℃之間。

3、熱源的供熱參數應根據選定的供熱方式、采暖系統的供熱參數、熱源供熱設備的額定參數和運行的經濟效益等幾方面綜合確定。

1)對于直供不混水系統,熱源的供水溫度和供水回水溫差同采暖系統應一致。供回水壓力應根據以規劃熱負荷畫出的水壓圖確定。

2)直供混水系統,由熱力站把管網分為一級網和二級網。熱力站到熱用戶為二級網,其供熱參數同用戶采暖系統一致。熱源到熱力站為一級網,其回水溫度與二級網相同;供水溫度在不超過熱源供熱設備能力的情況下,盡量高一些,以增大一級網的供回水溫差,減小一級網的循環水量,而節約電能和縮小一級網的管徑或提高一級網的供熱能力。一般供回水溫差應大于30℃。一級網的供回水壓力也應以拒規劃熱負荷和地形圖所繪制的水壓圖來確定。

3)間接式供熱系統也是由熱力站把管網分成一級網和二級網。熱力站到熱用戶為二級網,其供熱參數同用戶采暖系統一致。熱源到熱力站為一級網,其回水溫度應高于二級網回水溫度5℃以上(一般為60—55℃);供水溫度也是越高越好(可達到120℃左右),以利于加大一級網的供回水溫差,減小一級網的循環水量,而節約一級網的運行電能和降低一級網的投資。一般一級網的供回水溫差在40—60℃。一級網的供回水壓力也由水壓圖來確定。(待續)

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