第九章 集中供热系统的热力站及其主要设备
集中供热系统的热源
热电联产
2. 70-80年代 热电联产呈下降趋势 在此 热电机组 占总装机 5% ，其中公用占29%， 自备热电站占71%。 3. 1981～1989年，计划安排从3000Kw～300Mw， 各种供热机组项目213个，总装机5800MW 到88年底按产建成2900MW,年发电能力120多亿度 实现供热能7000多百万大卡/小时，年节约标煤400万吨 4.1989年底我国的热电联产状况如下： 年供热量 51757百万千焦 平均供热厂用电率 6026度/百万千焦 供热标准煤耗 39.83公斤/百万千焦
QT
Qm
它是热电厂最主要的技术经济参数之一。这是由于供热 机组的安装容量和热电厂的燃料节约都取决于热化参数。
热化系数的意义：
a.热电厂最主要的技术经济参数，即汽轮机的安装容量 和热电厂所获得的燃料节约量取决于热化参数。
热电厂供热系统
例如 当型号参数不变的情况下 则会使热电厂安装容量增大 结果是 基础建设投资加大 但此时燃料节约加大 二者是矛盾的
热电联产
热电联产
热电联产： 既生产电力又生产热能的联合生产。
具体方式：利用汽轮机中做过功的蒸汽对外供热。例如，热电厂中
装背压机，调节抽气式汽轮机，冷凝采暖两用机等，利 用排式抽气供给热用户，就属于两种能量联合生产。
实现两种能量生产必须具备的基本条件：
1.有热用户，而且要保证热能用户所需参数（压力，温度）和流量
g.对联合供热系统水力计算时，应分析各热源的投入顺序和工 况。计算不同状况的水力计算后选择最不利工况为设计依据。 h.提高供热系统自控水平是保证联合供热系统正常而又经济 运行的最重要措施。
§7-2 区域锅炉房
分类:
按燃料分 燃媒 热水锅炉
集中供热系统的热力站及主要设备
让节能更卓越
ARMSTRONG
第一部分 集中供热系统的热力站
ARMSTRONG
让节能更卓越
图1-4 工业蒸汽热力站示意图 l-分汽缸；2-汽-水换热器；3-减压阀；4-压力表；5-温度计； 6-蒸汽流量计；7-疏水器；8-凝水箱；9-凝水泵；l0-调节阀； 11-安全阀；12-循环水泵；13-凝水流量计
第一部分 集中供热系统的热力站
1.3 蒸汽供热热力站
蒸汽供热热力站常用于工厂企业用热单位。下面以图1-4 所示为例，介绍具有多类热负荷的工业蒸汽热力站。 热网蒸汽首先进入分汽缸1，然后根据各类热用户要求的 工作压力、温度，经减压阀（或减温器）调节后分别输送 出去。如工厂采用热水采暖系统，则多采用汽-水式换热 器，将热水供暖系统的循环水加热
让节能更卓越 ARMSTRONG
第二部分 集中供热系统的主要设备
图1-7 壳管式汽-水换热器 ARMSTRONG (a)固定管板式汽-水换热器；(b)带膨胀节的壳管式汽-水换热器； 让节能更卓越 (c)U形壳筲式汽-水换热器；(d)浮头壳管汽-水换热器 1-外壳；2-管束；3-固定管栅板；4-前水室；5-后水室；6-膨胀节；7-浮头；8-挡板； 9-蒸汽入口；10-凝水出口；11-汽侧排气管；12-被加热水出口；13-被加热水入口；14-水侧排气管
ARMSTRONG
第一部分 集中供热系统的热力站
ARMSTRONG
让节能更卓越
图1-3 热水供热热力站 l-压力表；2-温度计；3-热网流量计；4-水-水换热器；5-温度调节器 ； 6-热水供应循环水泵；7-手动调节阀；8—上水流量计；9-采暖系统混合水泵； lO-除污器；11-旁通管；12-热水供应循环管路
让节能更卓越
集中供热系统 ppt课件
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1 集中供热系统方案的确定
1.2 方案确定的基本原则及热源形式确定
基本原则： 有效利用并节约能源； 投资少，见效快，运行经济； 符合环保要求； 符合国家各项政策法规； 适应当地经济发展要求等。 热源形式： 发展规划 能源政策 环保政策
8
1 集中供热系统方案的确定
2
目 录
1
1 集中供热系统方案的确定 2 集中供热系统的形式 3 集中供热系统热负荷
2
3
3
1 集中供热系统方案的确定
1.1 集中供热系统概述
集中供热是以集中热源所产生的热水或蒸汽作为热媒，通 过热网向一个城镇或较大区域的生产、供暖、通风、空调 和生活热水等热用户供热的方式。具有热负荷多、热源规 模大、热效率高、节约燃料和劳动力、占地面积少等优点。 集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。 分类： （1）根据热媒不同：热水供热系统和蒸汽供热系统； （2）根据供热管道的不同：单管制、双管制和多管制的供热 系统。 （3）根据热源不同：热电厂供热系统；区域锅炉房供热系统； 利用工业余热的供热系统；以核能、太阳能、地热能等作 为热源的供热系统。
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1 集中供热系统方案的确定
2）核能供热系统 核能是指核裂变产生的能量，以这种能量为热源的城市集中供热 称为核能供热。 核能供热目前有核热电站供热和低温供热堆供热两种方式。 目前我国推荐的堆型主要有两种： 自然循环微沸腾式低温核供热堆、池式低温核供热堆 3）地热水供热 地热能具有蕴藏量丰富、相比于火力及核能发电要安全、污染较 少、地热能电站的全年利用率高、节省矿物燃料等优点。 地热通常是指陆地地表以下5000m深度内的热能。 目前开采和利用最多的是地热水。 作为供热的热源，地热水具有如下一些特点： （1）在不同条件下，地热水的参数（温度、压力等）及成份会有很大的 差别。 （2）地热水的参数与热负荷无关。 （3）一次性利用。
集中供热系统的热力站
六 集中供热系统的热力站及其主要设备集中供热系统的热力站是供热网路与热用户的连接场所。
它的作用是根据热网工况和不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户需求，并根据需要，进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。
根据热网输送的热媒不同，可分为热水供热热力站和蒸汽供热热力站，根据服务对象不同，可分为工业热力站和民用热力站。
根据热力站的位置和功能的不同，可分为：1．用户热力站(点)——也称为用户引入口。
它设置在单幢建筑用户的地沟入口或该用户的地下室或底层处，通过它向该用户或相邻几个用户分配热能。
2．小区热力站(常简称为热力站)——供热网路通过小区热力站向一个或几个街区的多幢建筑分配热能。
这种热力站大多是单独的建筑物。
从集中热力站向各热用户输送热能的网路，通常称为二级供热管网。
3．区域性热力站——它用于特大型的供热网路，设置在供热主干线和分支干线的连接点处。
第一节 民用热力站民用热力站的服务对象是民用用热单位(民用建筑及公共建筑)，多属于热水供热热力站。
图12-1所示是一个供暖用户的热力点示意图。
热力点在用户供、回水总管进出口处设置截断阀门、压力表和温度计，同时根据用户供热质量的要求，设置手动调节阀或流量调节器，以便于对用户进行供热调节。
用户进水管上应安装除污器，以免污垢杂物进入局部供暖系统。
如引入用户支线较长，宜在用户供、回水管总管的阀门前设置旁通管。
当用户暂停供暖或检修而网路仍在运行时，关闭引入口总阀门，将旁通管阀门打开使水循环，以避免外网的支线冻结。
图12-2所示为一个民用热力站的示意图。
各类热用户与热水网路并联连接。
城市上水进入水-水换热器4被加热，热水沿热水供应网路的供水管，输送到各用户。
热水供应系统中设置热水供应循环水泵6和循环管路12，使热水能不断地循环流动。
当城市上水悬浮杂质较多，水质硬度或含氧量过高时，还应在上水管处设置过滤器或对上水进行必要的水处理。
第九章 集中供热系统的热力站及其主要设备
第九章 集中供热系统的热力站及其主要设备本章重点● 民用热力站和工业热力站的结构和连接形式。
● 热水换热器的构造和特点。
本章难点● 集中供热系统的型式；热网型式。
集中供热系统的热力站是供热网路与热用户的连接场所。
它的作用是根据热网工况和不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户需求；并根据需要，进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。
根据热网输送的热媒不同，可分为热水供热热力站和蒸汽供热热力站；根据服务对象不同，可分为工业热力站和民用热力站。
根据热力站的位置和功能的不同，可分为：1、用户热力站（点）——也称为用户引入口。
它设置在单幢建筑用户的地沟入口或该用户的地下室或底层处，通过它向该用户或相邻几个用户分配热能。
2、小区热力站（常简称为热力站）——供热网路通过小区热力站向一个或几个街区的多幢建筑分配热能。
这种热力站大多是单独的建筑物。
从集中热力站向各热用户输送热能的网路，通常称为二级供热管网。
3、区域性热力站——它用于特大型的供热网路，设置在供热主干线和分支干线的连接点处。
第一节 民用热力站民用热力站的服务对象是民用用热单位（民用建筑及公共建筑），多属于热水供热热力站。
图12-1所示是一个供暖用户的热力点示意图。
热力点在用户供、回水总管进出口处设置截断阀门、压力表和温度计，同时根据用户供热质量的要求，设置手动调节阀或流量调节器，以便于对用户进行供热调节。
用户进水管上应安装除污器，以免污垢杂物进入局部供暖系统。
如引入用户支线较长，宜在用户供、回水管总管的阀门前设置旁通管。
当用户暂停供暖或检修而网路仍在运行时，关闭引入口总阀门，将旁通管阀门打开使水循环，以避免外网的支线冻结。
图12-2所示为一个民用热力站的示意图。
各类热用户与热水网路并联连接。
城市上水进入水-水换热器4被加热，热水沿热水供应网路的供水管，输送到各用户。
热水供应系统中设置热水供应循环水泵6和循环管路12，使热水能不断地循环流动。
集中供热系统.ppt
3）热水采暖系统的蓄热能力高，热稳定性好； 由于系统中水量多，水的比热大，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）输送距离长。一般可达5～lOkm，甚至达到15～20km； 5）热损失小。
1 集中供热系统方案的确定
蒸汽的主要优点： 1）可以满足多种热用户的需要（特别是生产工艺用热），适
用面广；
2）蒸汽介质的输送靠自身压力，不用循环泵，不用耗电。输 送凝结水所耗的电能较供热管网输送网路循环水所耗的电 能少得多；
3）蒸汽的密度小，使用和输送过程中不用考虑静压；用户的 连接方式简单，运行也较方便。
根据热电厂供热汽轮机的不同，可分为背压式汽轮机（排 气压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机）和抽汽 式汽轮机（从汽轮机中间抽汽对外供热的汽轮机称为抽汽 式汽轮机）等。
2 集中供热系统的形式
图7-4 抽汽式热电厂供热系统示意图
2 集中供热系统的形式
2 集中供热系统的形式
2.2 按热媒种类分类
2 集中供热系统的形式
区域蒸汽锅炉房供热系统，其组成如图7-2所示。
图7-2 区域蒸汽锅炉房集中供热系统示意图
(a)室内采暖系统；(b)通风系统；(c)热水供应系统；(d)生产工艺用热系统 1-蒸汽锅炉；2-蒸汽干管；3-疏永器；4-凝水干管；5-凝结水箱；6-锅炉给水泵
2 集中供热系统的形式
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集中供热系统
教学目标
【知识目标】 1.掌握集中供热系统热媒特点、热媒参数的确定方法； 2.掌握集中供热系统的组成、系统形式、特点； 3.了解其它热源系统的基本原理、特点； 4.掌握热水、蒸汽供热系统与供热管网的连接方式、适用
集中供暖知识点总结
集中供暖知识点总结一、集中供暖的原理1. 集中供暖系统是通过将热源、热介质、热能输送管线和供热设备等组成一个完整的系统，将热能从供热站输送到用户建筑内，进行室内采暖和提供热水的过程。
整个系统由热源、输送系统和终端设备三部分组成。
2. 热源通常采用锅炉、热水锅炉或热力站等设备，将能源转化为热能。
输送系统主要由输送管道、泵站等组成，通过热能输送管线将热能输送到各个用户建筑内。
终端设备包括换热器、暖气片、地暖等设备，将输送到的热能传递给室内，进行采暖和热水供应。
二、集中供暖的优势1. 高效节能：集中供暖可以通过集中采暖、集中调度、供热设备的优化配置等手段提高供暖效率，节约能源消耗。
2. 降低成本：由于集中供暖采用统一供热系统，购买设备、维护管线和管理成本等可以通过规模效应降低。
3. 减少环境污染：集中供暖系统通过运用清洁能源、高效燃烧设备等手段可以减少烟尘、二氧化碳等污染物的排放，对环境影响小。
4. 提高舒适度：集中供暖系统可以实现室内温度的集中控制，可以根据室内温度的需要进行自动调节，提高室内的舒适度。
5. 维护方便：由于供暖系统的设备统一管理，因此维护和管理都相对简便。
三、集中供暖的不足1. 用户无法控制：由于集中供暖系统是由供热站中央调度的，用户无法自行控制供热时间、温度等，造成了一定的供暖不适应。
2. 单点故障影响大：如果供热站、供热管道等设备出现故障，会影响整个区域内的供暖情况。
3. 初始投资大：集中供暖系统的建设和维护需要较大的资金投入，对于一些小区域和偏远地区来说，初始投资较大。
四、集中供暖的发展趋势1. 采用清洁能源：随着环保意识的提高，未来集中供暖系统将更多地采用清洁能源，如太阳能、地热能等。
2. 智能化控制：未来的集中供暖系统将更多地采用智能化控制系统，用户可以通过手机APP等手段实时监控室内温度，进行远程调节。
3. 多能源融合：未来集中供暖系统将更多地采用多能源融合技术，充分利用各种可再生能源，提高系统的供暖可靠性和适应性。
供热系统简介
供热系统简介供热系统是指通过一系列工程设备和管道，将热能从供热站传送到用户的热力分配系统。
这里将对供热系统的组成、原理和运行进行简要介绍。
一、供热系统组成供热系统主要由供热站、换热器、配管、热力分配装置和用户设备等组成。
1. 供热站供热站是供热系统的核心，其主要功能是将能源转化为热能，并将热能传送到用户设备。
供热站包括锅炉、循环泵、水处理装置等。
2. 换热器换热器是供热系统中的重要设备，用于将锅炉燃烧产生的热能传递给供热水。
换热器通常采用壳管式结构，通过热交换原理实现热能传递。
3. 配管配管是将供热水从供热站输送到用户设备的管道系统。
配管通常由钢管或塑料管组成，具有较高的耐高温、耐压性能，确保供热系统的运行安全和稳定。
4. 热力分配装置热力分配装置用于将供热水分配给不同的用户，以满足其不同的热负荷需求。
热力分配装置通常包括热力表、温控阀等设备，能够精确计量和分配热能。
5. 用户设备用户设备是供热系统中的终端设备，包括散热器、采暖锅炉、热水器等。
用户设备能够将供热水中的热能转化为室内的热量，提供舒适的室内温度。
二、供热系统原理供热系统的原理是利用能源转换热能，并通过换热器将热能传递给供热水，再通过配管输送到用户设备，最终实现室内舒适的供热效果。
1. 锅炉工作原理锅炉是热能转化的关键设备，工作原理是利用燃料燃烧产生高温燃气，通过换热器与供热水进行热交换，使水温升高，进而供应给用户设备。
2. 换热器工作原理换热器通过将供热水和燃烧产生的热气体进行热交换，将热能传递给供热水。
热气体在换热过程中失去热能，冷却后排入大气，供热水则被加热成一定温度。
3. 配管工作原理配管系统起到输送热能的作用，其内部流经的热水由锅炉供应，并通过泵的作用进行循环，保证供热水能够顺畅流动，并通过阀门控制温度和流量。
4. 热力分配原理热力分配装置通过热力表和温控阀等设备，对供热水进行计量和调节，确保不同用户按照不同的热负荷需求获得适宜的供热量，实现热能的合理分配。
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第三节 热水换热器
1、壳管式汽-水换热器
带膨胀节的壳管式汽-水换热器（动画）
克服了固定管板式汽-水换热器的缺点，但制造 要复杂些。
第三节 热水换热器
1、壳管式汽-水换热器
U形管壳管式汽-水换热器（动画）
优点:结构简单。 缺点:管内无法用机械方法清洗；单位容量 及单位重量的传热量低。
第三节 热水换热器
按参与热交换的介质分类，分为汽-水（式）换 热器和水-水（式）换热器; 按换热器热交换（传热）的方式分类，分为表 面式换热器和混合式换热器。
第三节 热水换热器
热水换热器的分类
表面式换热器是冷热两种流体被金属壁隔开，而 通过金属壁而进行热交换的换热器（点击观看动 画演示）
第三节 热水换热器
热水换热器的分类
第一节 民用热力站
图12-1用户引入口示意图
第一节 民用热力站
民用集中热力站示意图（一）
5 至通风系统 热水 6 8 3 7
4 2 1
12
上水
11
9
10
第一节 民用热力站
民用集中热力站示意图（二）
供暖给水 至通风 系统 至热水 供应系统
供暖回水
第一节 民用热力站
民用小区热力站
民用小区热力站的最佳供热规模，取决 于热力站与网路总基建费用和运行费用， 应通过技术经济比较确定。 一般来说，对新建居住小区，每个 小区设一座热力站，规模在5~15万㎡建 筑面积为宜。
板式换热器
板式冷却器
热力站的分类
根据热网输送的热媒不同 可分为热水供热热力站和蒸汽供热热力站； 根据热力站的位置和功能的不同 用户热力站（点)、小区热力站、区域性热力站 根据服务对象不同 可分为工业热力站和民用热力站。
热力站流程图
热力站设备管道剖面图
生活热水分水缸大样图
第一节 民用热力站
民用热力站的服务对象是民用用热单位（民用建筑及 公共建筑），多属于热水供热热力站。 设置截断阀门、压 力表和温度计；用 户进水管上应安装 除污器 ； 在用户供、回水管 总管的阀门前设置 旁通 管。
第二节 工业热力站
工业热力站的服务对象 是工厂企业用热单位，多为 蒸汽供热热力站。
第二节 工业热力站
工业蒸汽热力站示意图
工业蒸汽热力站
去通风
去水网
生产
热水 冷水 自外网来
自来水网
去外网
第二节 工业热力站
工作流程 热网蒸汽首先进入分汽缸1，然后根据各 类热用户要求的工作压力、温度。经减 压阀（或减温器）调节后分别输送出去。
被热的水
（ 汔
汔
凝结水
被热的水 被热的水
水
凝结水
济南铁道职业技术学院 集中供热系统的热力站及其主要设备 暖通教研室
JI ZHONG GONG RE XI TONG DE RE LI ZHAN JI QI ZHU YAO SHE BEI
根据热网工况和不同的条件，将热网输 送的热媒加以调节、转换，向热用户系 统分配热量以满足用户需求； 并根据需要，进行集中计量、检测供热 热媒的参数和数量。
壳管式水-水换热器 分段式水-水换热器（动画） 每个分段外壳设波形膨胀节，以补偿其热伸 长。各段之间采用法兰连接。 套管式水-水换热器（动画） 是最简单的一种壳管式，它是由钢管组成 （管套管）的型式。套管之间用焊接连接。 套管式换热器的组合换热面积小。
板式换热器
我国目前生产的主要是“人字形 片板”，它是一种典型的“网状 板”板片。
混合式换热器是冷热两种流体直接接触进 行混合而实现热交换的换热器。 如淋水式、喷管式换热器等。
第三节 热水换热器
（一）壳管式换热器
1、壳管式汽-水换热器 2、壳管式水-水换热器。
第三节 热水换热器
（一）壳管式换热器
第三节 热水换热器
被热的水 （ 汔
汔
凝结水
被热的水 被热的水
水
凝结水
第三节 热水换热器
1、壳管式汽-水换便利，且可将其管束从壳体中拔出。
第三节 热水换热器
1、壳管式汽-水换热器
被加热水
波节型壳管式换热器 传热系数明显增加； 靠波节管束补偿热伸 长，可以采用固定管 板的简单结构型式。
被加热水
蒸汽
凝结水
点击观看动画
第三节 热水换热器
（二）壳管式水-水换热器
立管 I 3 II 4 III IV V 3
1
2
第二节 工业热力站
安全水封示意图
3 2 4 1
冲水 15 排水
第三节 热水换热器
例如: 用在热电厂及锅炉房 中加热热网水和锅炉 给水; 在热力站和用户热力 点处，加热供暖和热 水供应用户系统的循 环水和上水。
第三节 热水换热器
热水换热器的分类
板式换热器
主要组成部分 传热板片 固定盖板 活动盖板 定位螺栓 压紧螺栓等
板式换热器
优点：板式换热器是一种传热系数很高， 结构紧凑，适应性大，拆洗方便，节省 材料的换热器。 缺点：板式换热器的板片间流通界面窄， 水质不好形成水垢或污垢沉积都容易堵 塞，密封垫片耐温性能差时，容易渗漏 和影响使用寿命。
水 汽 2 1
凝结水 凝结水 (c)
8 8
9
12
14
10 13 11 (d)
壳管式换热器
第三节 热水换热器
（一）壳管式换热器
1、壳管式汽-水换热器
固定管板式汽-水换热器（动画） 主要优点是结构简单、造价低、制造方便和壳 体内径小； 缺点是壳体与管板连在一起，造成泄漏；管间 污垢的清洗也较困难。
第二节 工业热力站
工业热力站
凝结水箱有开式（无压）和闭式（有压） 两种。 开式水箱多为长方形； 闭式水箱为承压水箱。 水箱应做成圆筒形。
第二节 工业热力站
开式凝结水箱
第二节 工业热力站
闭式凝结水箱
第二节 工业热力站
闭式水箱上安全水封的作用
1、防止水箱压力 过高； 2、防止空气进入 箱内； 3、兼作溢流管 用。