热网计算原理与方法
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供热介质的加热是由三个串联的、独立布置的 回路来完成的。可以充分防护放射性危害的可能性。 系统复杂；缺点：投资高。
图1－12核能热电厂热力系统图
1-核反应堆；2-汽轮机；3-发电机；4-冷凝器；5-循环水泵；6-初级热网加热器； 7-中级 热网加热器；8-蒸发器；9-升压泵；10-补给水泵；11-补水调节阀；12-一级回路循环水泵； 13-水容积调节器；14-水份分离器；15-蒸汽过热器；16-高级热网加热器
1.直连连接地热利用系统型式
直接连接型式用于地热水温度较低，水质 除含泥砂之外无其他有害杂质的情况。
图中为有调峰热源、无回灌的直接连接地 热系统 型式
2. 间接连接地热利用系统型式 （１）无调峰热源的间接连接系统
（２）有调峰热源、有回灌系统的间接连接 地热利用系统
间接连接地热利用系统
这一图示曾用于俄罗斯萨哈林地区的地热供热 方案设计，深３９００m,水温８０～９０℃，由列
一.课程学习主要内容
3. 大型集中供热系统中热水供应热用户的系统 型式，用概率论方法计算热水供应流量的原理。 4. 利用图论和矩阵方程计算多热源、环型管网 的水力计算原理与方法。
5. 将空间热网的概念进行热水网路的水力计算， 特别是用于解决事故工况下不对称热网的水力工 况计算。
一.课程学习主要内容
6. 用概率论方法计算热网可靠性的原理与方法。
7. 热电联产的经济性
8. 燃气汽轮机热电联产的工作原理
二.学习本课程的目的
从前述学习内容可知，本课程是在本科学习 《供热工程》的基础上，更深入地了解供热技术， 不是简单重复。通过本课程的学习加深对专业的 了解和对现代供热技术的了解。学习用概率论、 图论、矩阵理论解决热网计算的有关问题。
多。
3．多管制管网
多管制热网
四管制还大量用于既有采暖用户，又有热水
供应用户的热力站引出的二级管网。采暖系统两
根管；热水供应两根管。
三管制热网还可用于提高热网可靠性时采用。
当一根管道损坏时，有互为备用的另一根管道担
当部分负荷。
1.枝状管网
目前我国大部分热网的型式。 （1）普通型（无连通管）
（2）不同支路末端带连通管的型式
1５. 叶涛． 热力发电厂．北京．中国电力出版社．2004
四.要求
按时上课、独立完成课后作业
第1章 集中供热系统
1.1 集中供热系统的分类及其主要特点
“供热系统”：“由热源通过热网向热用户
供应热能的系统总称”。
根据热源、热网、热用户与热网连接方式进行分
类。
1.1.1按热源分类
1.热电厂供热系统
1.单管制热网
图1-3单管热水供热管网
1.单管制热网
单管制热水管网的输送干线只有供水管、无回水管。
采暖、通风系统都是闭式系统。
单管制系统往往是与开式系统配合的。
当热源离热用户很远，而且采暖、通风热负荷能与
热水供应负荷匹配（采取措施调节热水供应流量）的条
件下，经技术经济比较合理时采用。
2．双管制管网 一供一回，此系统我国城市供热系统采用最
1.2.2.2.核能热电厂供热系统型式
1．单回路系统核能热电厂供热系统
系统简单，节省投资。
热电厂和热网水都有被放射性污染的 可能
2．双回路核能热电厂供热系统
双回路反应堆内设热交换器，通过蒸发器8间
接加热热网给水。反应堆第一回路内循环水热媒
有放射性，第二回路的设备和换热器在无放射性
条件下工作。
3 三回路核能热电厂供热系统
②开式系统的缺点
1）热水供应用户水质难以保证 供给热水供应系统的水也是流经采暖系统的水。冬季 采暖系统中散热器内水流速度低，污垢沉积；夏季采暖系 统不运行时，系统停滞，脏物被从采暖系统带到热水供应
系统，恶化水质，使其达不到规定的使用标准。
2)热源水处理费用大
热源要补充热水供应系统用掉的水，这些水是经过热
热 网 计 算 原 理 与 方 法
2009.4
引
言
一.课程学习主要内容 本课程是在学习基础课《线性代数》、《概率 论》、专业基础课《流体力学》、《工程热力学》、 《传热学》和专业课《供热工程》的基础上，进一步 学习有关集中供热的设计理论，主要学习集中供热热 网的设计原理和计算方法和集中供热的新技术。 主要内容有： 1. 现代化大型热电厂的热力系统及其工作原理，提高 热电联产效率的途径。 2. 有多种热负荷热网的设计方法，主要是指有采暖和 热水供应负荷的热网，利用热水供应负荷的特性，减 少热网总流量和投资的设计方法。
地热供热系统
地热直接利用，可用于生产、生活等多方面，
我国的地热直接利用在世界上已占有相当地位。我
省在大庆附近林甸发现大片地热田。
林甸县地热田位于松辽盆地北部，林甸地热田
是迄今为止国内发现的特大型中低温地热田。
地热用于供热的形式取决于热水资源： 水温、水质、地热田的埋深等。分为：
1.2.1.1几种应用地热的系统型式
三. 学时数及主要参考书
9. А.А.Ионин.《Надёжность систем тепловых сетей》． М．．Стройиздат．1989 11. 焦建树. 《燃气—蒸汽联合循环》.机械工业出版社
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10. 贺平, 孙刚.《供热工程》. 中国建筑工业出社.1993.
1988．
12. 石兆玉．《供热系统运行调节与控制》．清华大学出 版社1998 13．武学素.《热电联产》.西安交通大学出版社.1988. 1４. 刘志真．热电联产．北京．中国电力出版社．2006
增加造价 、提高可靠性
2. 环型管网 干线构成环形称为环型管网。
环型管网
环型管网可减少事故影响范围，缩短事故检
修时间，提高可靠性。可调剂多热源供热能力
构成环形管长增加、实现反向供热，局部管
径要扩大，增加投资。水力工况复杂，水力计算、
水力工况分析复杂。
环型管网
我国目前已有若干城市热网建设了环网管网或 具备环型管网的基础，如北京、牡丹江、太原和包 头等 。也有一些环状管网由于各种原因，未按环网 运行或还未联成环网，而且联网还有在技术、经济 方面的困难和障碍。如需联网的各网的压力等级、 温度高低许要协调。
汽供热系统。
按对热水供热系统按供热介质是否在热用
户处得到利用分为闭式与开式系统：
(1)闭式系统
用户热水供应系统不使用集中热网的热媒，
只取热量。
图1-1闭式热水供热系统
1.1.2.1 开式与闭式系统
（2）开式系统 用户热水供应系统使用集中热网的热媒。
图1-2开式热水供热系统
开式热水供热系统的优缺点
宁格勒动力设计院设计。
地热系统可节能，是清洁能源。但当地热田埋
深大时，造价会高。
1.2.2、核能热电厂供热
1.2.2．1核能热电厂供热的优缺点 与建造大容量的燃用有机燃料热源相比，利用 核燃料来供热的核能热电厂 优点: 1.属清洁能源，1 kg富集U235相当于80—100吨标煤 发热量。即原子燃料比有机染料发热量高5个数量 级。 2.无需不会污染大气，无排放SO2、SO2、飞灰等污 染环境。无需铁路、公路运煤、运灰，无需建铁 路线。 3.无需建贮煤场、灰场，高大烟囱。 4.可以节省有燃料。 缺点： 1.核辐射的防护； 2.核燃料的处理。
1.2.3 垃圾焚化厂供热系统 1.2.4工业余热供热系统 1.2.5 热泵热源供热系统 可见参考资料14李善化、康慧等. 集中供热
设计手册.（中国电力出版社）. 及其他参考书，
2）热水供应用户与采暖用户的关联连接
a 单级并联. b 单级串联 c双级串联
1.2 几种非常规能源的集中供热系统
1.2.1、地热供热系统 1.2.1.1地热的应用情况 地热供热系统是利用地球深处的、可再生能源。来 自于地球深处熔融岩浆和放射性物质的衰变，随地下水 循环，形成地热带。 没有污染的清洁、绿色能源。 世界各地地热利用历史悠久，到2000年底世界上约 有80个拥有地热资源的国家中，有58个国家已有地热利 用记载。 目前世界上多数国家利用地热有以高温地热水发电 为主的。装机总量和发电量占前几位的国家有美国、菲 律宾、墨西哥等。
源处理而达到软化水标准的水。
②开式系统的缺点
3)难于发现管网泄漏之处
难于区分是事故失水泄漏还是正常泄漏。 4)运行工况比较复杂
因热水供应负荷不仅季节变化、而且昼夜变动。
（2）开式系统的适用场合
开式系统适宜用在： 1）水质较好，所需水处理费用较低的城市 2）要求热网建设周期短，紧缩投资
1.1.2.2单管与多管制热网
二.学习本课程的目的
1.拓宽专业知识面，掌握比较复杂的供热技术。 2.学习用理论指导解决大型复杂热网的计算问题。 3.培养学生用所学基础知识解决和分析专业技术问题 的能力。 4.培养将供热工程技术与热电联产技术相结合的能力
三. 学时数及主要参考书
课堂时数：28学时。
主要参考书目：
1. [苏]E.R.索柯洛夫．《热化与热力网》．机械工业出 版社．1988． 2. 《传热学》 3. [苏]A.A. 约宁． 《供热学》．中国建筑工业出版 社．1986． 4. 石兆玉．《流体网络分析与综合》． 清华大学热能工 程系．1993．
2.区域锅炉房供热系统
3.利用其他能源的供热系统
3.利用其他能源的供热系统
(1)地热供热系统 (2)工业余热供热系统 (3)垃圾焚烧厂供热系统 (4)热泵站供热系统 (5)核能供热系统
主要介绍简单介绍地热供热系统和核能供热系统。
1.1.2按热网分类及其主要特点
1.1.2.1 开式与闭式系统 按供热介质类别分类：热水供热系统与蒸
1.1.3按热网与热用户的连接方式分类
1．按采暖用户与热网的连接方式分
１）直接连接方式
有5种形式 由学生自行补充绘出
２）间接连接方式 只有1种形式 由学生自行补充绘出
按热网与热用户的连接方式分类
2．按热水供应用户与采暖用户的连接方式分类 1）热水供应用户与采暖用户的非关联连接 a 单级并联. b 双级串并联
三. 学时数及主要参考书
5.СНиП 2.04.07—86．《тепловых сетей》．М．．стройиздат．1988 6.CJJ34-2002．《城市热力网设计规范》． 北京:中国 建筑工业出版社． 2002. 7． В. И. Козин идр.《Tеплоснабжение》. М．．《Высшая школа》．1980. 8. 《Проектирование тепловых сетёй》Справочник проектировщика М．．Строй издат，1965.
① 开式系统的优点 1） 降低热电厂为热源时汽轮机的抽汽压力，充 分发挥和提高热电厂的效能。 开式系统热用户的热水供应直接利用热网的 水，不需要提供换热器的传热温差。
① 开式系统的优点
2)热网管径减少 3)用户处无换热设备 由以上两项原因，节省投资。 4)系统简单 5) 使用年限长。 一般热水供应系统的腐蚀、结垢比采暖系统严重， 特别是直接用自来水加热的热水供应系统。 开式系统热水供应用的水来源于热网，在热源经 过处理，水质好，结垢少，热水供应系统的腐蚀轻 （见图1-2）。
图1－12核能热电厂热力系统图
1-核反应堆；2-汽轮机；3-发电机；4-冷凝器；5-循环水泵；6-初级热网加热器； 7-中级 热网加热器；8-蒸发器；9-升压泵；10-补给水泵；11-补水调节阀；12-一级回路循环水泵； 13-水容积调节器；14-水份分离器；15-蒸汽过热器；16-高级热网加热器
1.直连连接地热利用系统型式
直接连接型式用于地热水温度较低，水质 除含泥砂之外无其他有害杂质的情况。
图中为有调峰热源、无回灌的直接连接地 热系统 型式
2. 间接连接地热利用系统型式 （１）无调峰热源的间接连接系统
（２）有调峰热源、有回灌系统的间接连接 地热利用系统
间接连接地热利用系统
这一图示曾用于俄罗斯萨哈林地区的地热供热 方案设计，深３９００m,水温８０～９０℃，由列
一.课程学习主要内容
3. 大型集中供热系统中热水供应热用户的系统 型式，用概率论方法计算热水供应流量的原理。 4. 利用图论和矩阵方程计算多热源、环型管网 的水力计算原理与方法。
5. 将空间热网的概念进行热水网路的水力计算， 特别是用于解决事故工况下不对称热网的水力工 况计算。
一.课程学习主要内容
6. 用概率论方法计算热网可靠性的原理与方法。
7. 热电联产的经济性
8. 燃气汽轮机热电联产的工作原理
二.学习本课程的目的
从前述学习内容可知，本课程是在本科学习 《供热工程》的基础上，更深入地了解供热技术， 不是简单重复。通过本课程的学习加深对专业的 了解和对现代供热技术的了解。学习用概率论、 图论、矩阵理论解决热网计算的有关问题。
多。
3．多管制管网
多管制热网
四管制还大量用于既有采暖用户，又有热水
供应用户的热力站引出的二级管网。采暖系统两
根管；热水供应两根管。
三管制热网还可用于提高热网可靠性时采用。
当一根管道损坏时，有互为备用的另一根管道担
当部分负荷。
1.枝状管网
目前我国大部分热网的型式。 （1）普通型（无连通管）
（2）不同支路末端带连通管的型式
1５. 叶涛． 热力发电厂．北京．中国电力出版社．2004
四.要求
按时上课、独立完成课后作业
第1章 集中供热系统
1.1 集中供热系统的分类及其主要特点
“供热系统”：“由热源通过热网向热用户
供应热能的系统总称”。
根据热源、热网、热用户与热网连接方式进行分
类。
1.1.1按热源分类
1.热电厂供热系统
1.单管制热网
图1-3单管热水供热管网
1.单管制热网
单管制热水管网的输送干线只有供水管、无回水管。
采暖、通风系统都是闭式系统。
单管制系统往往是与开式系统配合的。
当热源离热用户很远，而且采暖、通风热负荷能与
热水供应负荷匹配（采取措施调节热水供应流量）的条
件下，经技术经济比较合理时采用。
2．双管制管网 一供一回，此系统我国城市供热系统采用最
1.2.2.2.核能热电厂供热系统型式
1．单回路系统核能热电厂供热系统
系统简单，节省投资。
热电厂和热网水都有被放射性污染的 可能
2．双回路核能热电厂供热系统
双回路反应堆内设热交换器，通过蒸发器8间
接加热热网给水。反应堆第一回路内循环水热媒
有放射性，第二回路的设备和换热器在无放射性
条件下工作。
3 三回路核能热电厂供热系统
②开式系统的缺点
1）热水供应用户水质难以保证 供给热水供应系统的水也是流经采暖系统的水。冬季 采暖系统中散热器内水流速度低，污垢沉积；夏季采暖系 统不运行时，系统停滞，脏物被从采暖系统带到热水供应
系统，恶化水质，使其达不到规定的使用标准。
2)热源水处理费用大
热源要补充热水供应系统用掉的水，这些水是经过热
热 网 计 算 原 理 与 方 法
2009.4
引
言
一.课程学习主要内容 本课程是在学习基础课《线性代数》、《概率 论》、专业基础课《流体力学》、《工程热力学》、 《传热学》和专业课《供热工程》的基础上，进一步 学习有关集中供热的设计理论，主要学习集中供热热 网的设计原理和计算方法和集中供热的新技术。 主要内容有： 1. 现代化大型热电厂的热力系统及其工作原理，提高 热电联产效率的途径。 2. 有多种热负荷热网的设计方法，主要是指有采暖和 热水供应负荷的热网，利用热水供应负荷的特性，减 少热网总流量和投资的设计方法。
地热供热系统
地热直接利用，可用于生产、生活等多方面，
我国的地热直接利用在世界上已占有相当地位。我
省在大庆附近林甸发现大片地热田。
林甸县地热田位于松辽盆地北部，林甸地热田
是迄今为止国内发现的特大型中低温地热田。
地热用于供热的形式取决于热水资源： 水温、水质、地热田的埋深等。分为：
1.2.1.1几种应用地热的系统型式
三. 学时数及主要参考书
9. А.А.Ионин.《Надёжность систем тепловых сетей》． М．．Стройиздат．1989 11. 焦建树. 《燃气—蒸汽联合循环》.机械工业出版社
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10. 贺平, 孙刚.《供热工程》. 中国建筑工业出社.1993.
1988．
12. 石兆玉．《供热系统运行调节与控制》．清华大学出 版社1998 13．武学素.《热电联产》.西安交通大学出版社.1988. 1４. 刘志真．热电联产．北京．中国电力出版社．2006
增加造价 、提高可靠性
2. 环型管网 干线构成环形称为环型管网。
环型管网
环型管网可减少事故影响范围，缩短事故检
修时间，提高可靠性。可调剂多热源供热能力
构成环形管长增加、实现反向供热，局部管
径要扩大，增加投资。水力工况复杂，水力计算、
水力工况分析复杂。
环型管网
我国目前已有若干城市热网建设了环网管网或 具备环型管网的基础，如北京、牡丹江、太原和包 头等 。也有一些环状管网由于各种原因，未按环网 运行或还未联成环网，而且联网还有在技术、经济 方面的困难和障碍。如需联网的各网的压力等级、 温度高低许要协调。
汽供热系统。
按对热水供热系统按供热介质是否在热用
户处得到利用分为闭式与开式系统：
(1)闭式系统
用户热水供应系统不使用集中热网的热媒，
只取热量。
图1-1闭式热水供热系统
1.1.2.1 开式与闭式系统
（2）开式系统 用户热水供应系统使用集中热网的热媒。
图1-2开式热水供热系统
开式热水供热系统的优缺点
宁格勒动力设计院设计。
地热系统可节能，是清洁能源。但当地热田埋
深大时，造价会高。
1.2.2、核能热电厂供热
1.2.2．1核能热电厂供热的优缺点 与建造大容量的燃用有机燃料热源相比，利用 核燃料来供热的核能热电厂 优点: 1.属清洁能源，1 kg富集U235相当于80—100吨标煤 发热量。即原子燃料比有机染料发热量高5个数量 级。 2.无需不会污染大气，无排放SO2、SO2、飞灰等污 染环境。无需铁路、公路运煤、运灰，无需建铁 路线。 3.无需建贮煤场、灰场，高大烟囱。 4.可以节省有燃料。 缺点： 1.核辐射的防护； 2.核燃料的处理。
1.2.3 垃圾焚化厂供热系统 1.2.4工业余热供热系统 1.2.5 热泵热源供热系统 可见参考资料14李善化、康慧等. 集中供热
设计手册.（中国电力出版社）. 及其他参考书，
2）热水供应用户与采暖用户的关联连接
a 单级并联. b 单级串联 c双级串联
1.2 几种非常规能源的集中供热系统
1.2.1、地热供热系统 1.2.1.1地热的应用情况 地热供热系统是利用地球深处的、可再生能源。来 自于地球深处熔融岩浆和放射性物质的衰变，随地下水 循环，形成地热带。 没有污染的清洁、绿色能源。 世界各地地热利用历史悠久，到2000年底世界上约 有80个拥有地热资源的国家中，有58个国家已有地热利 用记载。 目前世界上多数国家利用地热有以高温地热水发电 为主的。装机总量和发电量占前几位的国家有美国、菲 律宾、墨西哥等。
源处理而达到软化水标准的水。
②开式系统的缺点
3)难于发现管网泄漏之处
难于区分是事故失水泄漏还是正常泄漏。 4)运行工况比较复杂
因热水供应负荷不仅季节变化、而且昼夜变动。
（2）开式系统的适用场合
开式系统适宜用在： 1）水质较好，所需水处理费用较低的城市 2）要求热网建设周期短，紧缩投资
1.1.2.2单管与多管制热网
二.学习本课程的目的
1.拓宽专业知识面，掌握比较复杂的供热技术。 2.学习用理论指导解决大型复杂热网的计算问题。 3.培养学生用所学基础知识解决和分析专业技术问题 的能力。 4.培养将供热工程技术与热电联产技术相结合的能力
三. 学时数及主要参考书
课堂时数：28学时。
主要参考书目：
1. [苏]E.R.索柯洛夫．《热化与热力网》．机械工业出 版社．1988． 2. 《传热学》 3. [苏]A.A. 约宁． 《供热学》．中国建筑工业出版 社．1986． 4. 石兆玉．《流体网络分析与综合》． 清华大学热能工 程系．1993．
2.区域锅炉房供热系统
3.利用其他能源的供热系统
3.利用其他能源的供热系统
(1)地热供热系统 (2)工业余热供热系统 (3)垃圾焚烧厂供热系统 (4)热泵站供热系统 (5)核能供热系统
主要介绍简单介绍地热供热系统和核能供热系统。
1.1.2按热网分类及其主要特点
1.1.2.1 开式与闭式系统 按供热介质类别分类：热水供热系统与蒸
1.1.3按热网与热用户的连接方式分类
1．按采暖用户与热网的连接方式分
１）直接连接方式
有5种形式 由学生自行补充绘出
２）间接连接方式 只有1种形式 由学生自行补充绘出
按热网与热用户的连接方式分类
2．按热水供应用户与采暖用户的连接方式分类 1）热水供应用户与采暖用户的非关联连接 a 单级并联. b 双级串并联
三. 学时数及主要参考书
5.СНиП 2.04.07—86．《тепловых сетей》．М．．стройиздат．1988 6.CJJ34-2002．《城市热力网设计规范》． 北京:中国 建筑工业出版社． 2002. 7． В. И. Козин идр.《Tеплоснабжение》. М．．《Высшая школа》．1980. 8. 《Проектирование тепловых сетёй》Справочник проектировщика М．．Строй издат，1965.
① 开式系统的优点 1） 降低热电厂为热源时汽轮机的抽汽压力，充 分发挥和提高热电厂的效能。 开式系统热用户的热水供应直接利用热网的 水，不需要提供换热器的传热温差。
① 开式系统的优点
2)热网管径减少 3)用户处无换热设备 由以上两项原因，节省投资。 4)系统简单 5) 使用年限长。 一般热水供应系统的腐蚀、结垢比采暖系统严重， 特别是直接用自来水加热的热水供应系统。 开式系统热水供应用的水来源于热网，在热源经 过处理，水质好，结垢少，热水供应系统的腐蚀轻 （见图1-2）。