08《供熱工程》第八課 集中供熱系統

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1、第八章第八章 集中供熱系統集中供熱系統 能源與安全工程學院成劍林供熱工程 第 章 第 節本章重點及難點 閉式與開式熱水供熱系統的型式。閉式與開式熱水供熱系統的型式。集中供熱系統熱源型式與熱媒的選擇。集中供熱系統熱源型式與熱媒的選擇。熱網系統的形式。熱網系統的形式。重點重點：難點難點：不同形式的熱水供熱系統的特點及應用。不同形式的熱水供熱系統的特點及應用。熱網型式。熱網型式。八一供熱工程 第 章 第 節集中供熱系統的組成 集中供熱系統是由熱源、熱網和熱用戶三部分組成的。必須選擇與熱用戶要求相適宜的供熱系統形式及其管網與熱用戶的連接方式。一八供熱工程 第 章 第 節集中供熱系統的分類：1、根據熱媒

2、不同，分為熱水供熱系統和蒸汽供熱系統。2、根據熱源不同，主要可分為熱電廠供熱系統和區域鍋爐房供熱系統。此外，也有以核供熱站、地熱、工業余熱作為熱源的供熱系統。3、根據供熱管道的不同，可分為單管制、雙管制和多管制的供熱系統。4、根據熱源的數量不同，可分為單一熱源供熱系統和多熱源供熱系統。5、根據系統加壓泵設置的數量不同，可分為單一網絡循環泵供熱系統和分布式加壓泵供熱系統。一八供熱工程 第 章 第 節概述 組成組成 熱源熱源熱網熱網熱用戶熱用戶分分類類按熱媒不同按熱媒不同 熱水供熱系統熱水供熱系統 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統根據熱源不同根據熱源不同 熱電廠供熱系統熱電廠供熱系統 區域鍋爐房供熱系統區

3、域鍋爐房供熱系統 根據供熱管根據供熱管 道的不同道的不同 單管制單管制 雙管制雙管制 多管制多管制 一八供熱工程 第 章 第 節第一節 熱水供熱系統 熱水供熱系統主要采用兩種型式：閉式系統和開式系統。在閉式系統中，熱網的循環水僅作為熱媒，供給熱用戶熱量而不從熱網中取出使用。在開式系統中，熱網的循環水部分地或全部地從熱網中取出，直接用于生產或熱水供應熱用戶中。一八供熱工程 第 章 第 節8-1 熱水供熱系統 a.供暖與熱網的連接方式供暖與熱網的連接方式分類分類直接連接直接連接間接連接間接連接無混水無混水有混水有混水通過水水換熱器通過水水換熱器 用戶水力工況用戶水力工況受熱網影響受熱網影響用戶水力

4、工況與用戶水力工況與熱網無關熱網無關一八供熱工程 第 章 第 節（一）系統熱用戶與熱水網路的連接方式 可分為直接連接和間接連接兩種方式。直接連接是用戶系統直接連接于熱水網路上。熱水網路的水力工況（壓力和流量狀況）和供熱工況與供暖熱用戶有著密切的聯系。間接連接方式是在供暖系統熱用戶設置表面式水-水換熱器（或者在熱力站處設置擔任該區域供暖熱負荷的表面式水-水換熱器），用戶系統與熱水網路被表面式水-水換熱器隔離，形成兩個獨立的系統。用戶與網路之間的水力工況互不影響。一八供熱工程 第 章 第 節（一）系統熱用戶與熱水網路的連接方式一八供熱工程 第 章 第 節（一）系統熱用戶與熱水網路的連接方式一八供熱

5、工程 第 章 第 節 圖圖8-1(a)(b)(c)(d)(e)32154BABA回水管供水管14上水18171615上水上水81110912136(f)()()7()()()()()()()雙管閉式熱水供熱系統示雙管閉式熱水供熱系統示意圖意圖（a）、（）、（b）、（）、（c）、）、（d）、（）、（e e）無混合裝置的直接）無混合裝置的直接連接；（連接；（f）裝水噴射器的直接）裝水噴射器的直接連接；連接；（g）、（）、（h）、（）、（i i）裝混）裝混合水泵的直接連接；（合水泵的直接連接；（j）供暖）供暖熱用戶與熱網的間接連接；熱用戶與熱網的間接連接；（k）通風熱用戶與熱網的）通風熱用戶與熱網的

6、連接；（連接；（l）無儲水箱的連接方）無儲水箱的連接方式；（式；（m）裝設上部儲水箱的連）裝設上部儲水箱的連接方式；接方式；（n）裝置容積式換熱器的）裝置容積式換熱器的連接方式；（連接方式；（o）裝設下部儲水）裝設下部儲水箱的連接方式箱的連接方式1-1-熱源的加熱裝置；熱源的加熱裝置；2-網路網路循環水泵；循環水泵；3-補給水泵；補給水泵；4-補給補給水壓力調節器；水壓力調節器；5-散熱器；散熱器；6-6-水噴射器；水噴射器；7-混合水泵；混合水泵；8-間壁式水間壁式水-水換熱器；水換熱器；9-供暖熱供暖熱用戶系統的循環水泵；用戶系統的循環水泵；10-10-膨脹水箱；膨脹水箱；11-空氣加熱空

7、氣加熱器；器；12-溫度調節器；溫度調節器；13-水水-水式水式換熱器；換熱器；14-儲水箱；儲水箱；15-15-容積式換熱器；容積式換熱器；16-下部下部儲水箱；儲水箱；17-熱水供應系統的循熱水供應系統的循環水泵；環水泵；18-熱水供應系統的循熱水供應系統的循環管路環管路一八供熱工程 第 章 第 節（一）系統熱用戶與熱水網路的連接方式 供暖系統熱用戶與熱水網路的連接方式常見的有以下幾種方式：1無混合裝置的直接連接 2裝水噴射器的直接連接 3裝混合水泵的直接連接 4間接連接一八供熱工程 第 章 第 節1.無混合裝置的直接連接一八供熱工程 第 章 第 節1.無混合裝置的直接連接 熱水由熱網供水

8、管直接進入供暖系統熱用戶，在散熱器內放熱后，返回熱網回水管去。這種直接連接方式最簡單，造價低。只能在設計供水溫度不超過規定的散熱器供暖系統的最高熱媒溫度時才能采用。用戶引入口處熱網的供回水管的自用壓差大于供暖系統用戶要求的壓力損失時才能應用（供暖用戶要求的壓力一般為12mH2O）。絕大多數低溫水熱水供熱系統是采用這種方式。一八供熱工程 第 章 第 節2.裝水噴射器的直接連接一八供熱工程 第 章 第 節2.裝水噴射器的直接連接 噴射泵的工作原理:熱網的高溫高壓水在噴射泵的噴嘴處造成負壓,在引水室中抽引系統回水,使外網的高溫供水與系統的低溫回水在噴射泵的混合室中混合成中間溫度的用戶供水。噴射泵噴嘴

9、的阻力損失較大,要求外網必須有足夠高的資用壓力。特點:噴射泵作為混水裝置，無電耗，造價低，無活動部件不易損壞。適用條件:用戶供水溫度低于外網供水溫度；同時外網有足夠的資用壓力(812mH2O)，一般靠近熱源的 供暖用戶適用,遠端供暖用戶資用壓力往往不夠。一八供熱工程 第 章 第 節2.裝水噴射器的直接連接 由于抽引回水需要消耗能量，熱網供回水之間需要足夠的資用壓差，才能保證水噴射器正常工作。裝水噴射器的直接連接方式，通常只用在單棟建筑物的供暖系統上，需要分散管理。一八供熱工程 第 章 第 節3.裝混合水泵的直接連接一八供熱工程 第 章 第 節3.裝混合水泵的直接連接 工作原理：用混水泵代替噴射

10、泵。來自熱網供水管的高溫水，在建筑物用戶入口或專設熱力站處，與混合水泵抽引的用戶或街區網路回水相混合，降低溫度后，再進入用戶供暖系統。特點：耗電大，但可調節流量。適用條件：用戶水溫低于外網水溫，用戶入口處資用壓力不大時（不足以克服噴射泵的阻力時）。一八供熱工程 第 章 第 節3.裝混合水泵的直接連接 來自熱網供水管的高溫水，在建筑物用戶入口或者專設熱力站處，與混合水泵抽引的用戶或者街區網路回水相混合降低溫度后，再進入用戶供暖系統。為防止混合水泵揚程高于熱網供回水管的壓差而將熱網回水抽入熱網供水管內，在熱網供水管入口處應裝設止回閥，通過調節混合水泵的閥門和熱網供回水管進出口處的閥門開啟度，可以在

11、較大的范圍內調節進入用戶供熱系統的供水溫度和流量。一八供熱工程 第 章 第 節3.裝混合水泵的直接連接 在熱力站處設置混合水泵的連接方式可以適當地集中管理?；旌显O備連接方式的造價比采用水噴射器的方式高，運行中需要經常維護并消耗電能。裝混合水泵的連接方式是我國目前嘗試高溫水供暖系統中應用較多的一種直接連接方式。一八供熱工程 第 章 第 節4.間接連接一八供熱工程 第 章 第 節4.間接連接 1)原理:熱網供水管的熱水進入設置在建筑物用戶引入口或熱力站的表面式水-水換熱器內，通過換熱器的表面將熱能傳遞給供暖系統熱用戶的循環水，冷卻后的回水返回到熱網回水管去。供暖系統的循環水由熱用戶系統的循環水泵驅

12、動循環流動。2)特點:需投入換熱設備造價高,循環水泵耗電多,需常維修,運行費用高。3)適用條件:用戶水溫與外網水溫不相同時或熱水網路與熱用戶的壓力狀況不適應時。一八供熱工程 第 章 第 節5.幾種連接方式的比較一八供熱工程 第 章 第 節5.直接連接與間接連接的比較 采用直接連接,由于熱用戶系統漏損水量大多超過熱網規范規定的補水率（補水率不宜大于總循環水量的1%）,造成熱源水處理量增大,影響供熱系統的供熱能力和經濟性。采用間接連接,需要在建筑物用戶入口處或熱力站內設置表面式水-水換熱器和循環水泵等設備,造價高。但熱源的補水率大大減少,同時熱網的壓力工況和流量工況不受用戶的影響,便于熱網運行管理

13、。一八供熱工程 第 章 第 節(二)通風系統熱用戶與熱水網路的連接 由于通風系統中加熱空氣的設備能承受較高壓力，并對熱媒參數無嚴格限制，因此通風用熱設備(如空氣加熱器等)與熱網的連接，通常采用最簡單的連接形式。一八供熱工程 第 章 第 節(三)熱水供應熱用戶與熱網的連接方式 熱水用戶與外網的連接方式較合理的方法是增加一臺換熱設備，因為外網的水是經過處理的水。根據用戶熱水供應系統中是否設置儲水箱及其設置位置不同,連接方式如下:1.無儲水箱的連接方式 2.裝設上部儲水箱的連接方式 3.裝設容積式換熱器的連接方式 4.裝設下部儲水箱的連接方式一八供熱工程 第 章 第 節1.無儲水箱的連接方式 熱水網

14、路供水通過表面式水-水換熱器將城市上水加熱。冷卻了的網路水全部返回熱網回水管。在熱水供應系統的供水管上宜裝置溫度調節器，使系統的供水溫度控制在6065oC 范圍內，否則供應熱水的溫度將會隨用水量的大小而劇烈地變化。應用:常用于一般的住宅或公用建筑中。一八供熱工程 第 章 第 節2.裝設上部儲水箱的連接方式 在表面式水-水換熱器中被加熱的城市上水，先送到設置在建筑物高處的儲水箱中，然后熱水再沿配水管送到各取水點使用。上部儲水箱起儲存熱水和穩定水壓的作用。一八供熱工程 第 章 第 節3.裝設容積式換熱器的連接方式 在建筑物用戶引入口或熱力站處裝設容積式換熱器，換熱器兼起換熱和儲存熱水的作用，不必再

15、設置上部儲水箱。應用：宜用于工業企業和公用建筑的小型熱水供應系統上。一八供熱工程 第 章 第 節4.裝設下部儲水箱的連接方式 裝設循環管路和熱水供應循環水泵目的，是使熱水能不斷地循環流動，以避免開始用熱水時，要先放出大量冷水。下部儲水箱與換熱器用管道連接，形成一個封閉的循環環路。當熱水供熱系統用水量較小時，從換熱器出來的一部分熱水，流進儲水箱蓄熱，而當系統的用水量較大時，從換熱器出來的熱水量不足，儲水箱內的熱水就會被城市上水自下而上擠出，補充一部分熱水量。為了使儲水箱能自動地充水和放水，應將儲水箱上部的連接管盡可能選粗一些。應用：宜在對用熱水要求較高的旅館或住宅中使用。一八供熱工程 第 章 第

16、 節(四)閉式雙級串聯和混聯連接的熱水系統 在熱水供熱系統中：1、如果各熱用戶并聯連接在熱水網路上，則網路循環水量等于各熱用戶所需最大水量之和。2、熱網循環水量與網路的連接方式有關。如熱水供應用戶系統沒有儲水箱，網路水量應按熱水供應的最大小時用熱量來確定；3、而裝有足夠體積的儲水箱時，可按熱水供應平均小時用熱量來確定。4、熱水網路的水溫常隨室外溫度的升高而降低供水溫度，而熱水供應用熱量變化較小，所以，循環水量應按最不利情況（即網路供水溫度最低）計算。一八供熱工程 第 章 第 節(四)閉式雙級串聯和混聯連接的熱水系統 盡管熱水供應熱負荷占總供熱負荷比例不大，但在計算循環水量時，卻占很大比例，為減

17、少網路循環水量，可采用供暖系統與熱水供應系統串聯的方式。在此方式中，利用了供暖系統回水的部分熱量預熱上水，可減少網路的總計算循環水量，適宜用在熱水供應熱負荷較大的城市熱水供熱系統上。一八供熱工程 第 章 第 節(四)閉式雙級串聯和混聯連接的熱水系統回 水上 水網 路 供 水熱 水供 應網 路 供 水熱 水 供 應上 水網 路 回 水1234567891011126b6a()()（a）閉式雙級串聯水加熱器的連接圖式；）閉式雙級串聯水加熱器的連接圖式；（b）閉式混合聯接的示意圖）閉式混合聯接的示意圖1-1-級熱水供應水加熱器；級熱水供應水加熱器；2-級熱水供應水加熱器；級熱水供應水加熱器；3-水溫

18、調節器；水溫調節器；4-流量調節器；流量調節器；5-水噴射器；水噴射器；6-熱水供應水加熱器；熱水供應水加熱器；7-供暖系統水加熱器；供暖系統水加熱器；8-流量調節器；流量調節器；9-供暖熱用戶系統；供暖熱用戶系統；10-供暖系統循環水供暖系統循環水泵；泵；11-熱水供應系統的循環水泵；熱水供應系統的循環水泵；12-膨脹水箱；膨脹水箱；6a-水加熱器的預熱段；水加熱器的預熱段；6b-水加熱器的終熱段水加熱器的終熱段一八供熱工程 第 章 第 節(四)閉式雙級串聯和混聯連接的熱水系統 作用原理：熱水供應系統的用水首先由串聯在網路回水管上的水加熱器（級加熱器）1加熱。如經過第級加熱后，熱水供應水溫仍

19、低于所要求的溫度，則通過水溫調節器3將閥門打開，進一步利用網路中的高溫水通過第加熱器皿，將水加熱到所需溫度。經過第級加熱器放熱后的網路供水，再進入供暖系統中去。為了穩定供暖系統的水力工況，在供水管上安裝流量調節器械，控制用戶系統的流量。一八供熱工程 第 章 第 節二、開式熱水供熱系統 開式熱水供熱系統的熱水供應熱用戶與網路的連接，有下列幾種形式：1.無儲水箱的連接方式 2.裝設上水箱的連接方式 3.與上水混合的連接方式一八供熱工程 第 章 第 節8-1 熱水供熱系統二二開式熱水開式熱水 供熱系統供熱系統 熱水供應用水熱水供應用水直接取自熱水直接取自熱水網路的熱水供網路的熱水供應系統應系統圖中圖

20、中a為無儲水箱的連接方式為無儲水箱的連接方式b設上部儲水箱的連接方式設上部儲水箱的連接方式 c.與上水混合的連接方式與上水混合的連接方式(a)(b)(c)上水7回水管供水管531462開式熱水供熱系統中，熱水供應熱用戶開式熱水供熱系統中，熱水供應熱用戶與網路的連接方式與網路的連接方式1 1、2-進水閥門；進水閥門；3-溫度調節器；溫度調節器；4-混合三通；混合三通；5-5-取水栓；取水栓；6-止回閥；止回閥；7-上部儲水箱上部儲水箱供熱工程 第 章 第 節1.無儲水箱的連接方式(1)工作原理：熱水直接從網路的供、回水管取出，通過混合三通后的水溫可由溫度調節器來控制。為了防止網路供水管的熱水直接

21、流入回水管，回水管應設止回閥。(2)適用條件：由于直接取水，因此網路供、回水管的壓力都大于熱水供熱用戶系統的水靜壓力、管路阻力損失以及取水栓5自由水頭的總和。(3)應用：這種連接方式最為簡單，它可用于小型住宅和公用建筑中。一八供熱工程 第 章 第 節2.裝設上部儲水箱的連接方式l 常用于浴室、洗衣房和用水量很大的工業廠房中。l 網路供水和回水先在混合三通中混合，然后送到上部儲水箱，熱水在沿著配水管送到各取水栓。一八供熱工程 第 章 第 節3.與上水混合的連接方式u當熱水供應用戶的用水量很大，建筑物中（如浴室、洗衣房等）來自供暖通風用戶系統的回水量不足與供水管中的熱水混合時，可采用這種連接方式。

22、u為了便于調節水溫，網路供水管的壓力應高于上水管的壓力。在上水管上要安裝止回閥，以防止網路水流入上水管路。如上水壓力高于熱網供水管壓力時，在上水管上要安裝減壓閥。一八供熱工程 第 章 第 節三、閉式與開式熱水供熱系統的優缺點 1.閉式熱水供熱系統的網路補水量少。在運行中，閉式熱水供熱系統容易監測網路系統的嚴密程度。2.在閉式熱水供熱系統中，網路循環水通過表面式熱交換器將城市上水加熱，熱水供應用水的水質與城市上水水質相同且穩定。一八供熱工程 第 章 第 節三、閉式與開式熱水供熱系統的優缺點 3.在閉式熱水供熱系統中，在熱力站或用戶入口處，需安裝表面式熱交換器。熱力站或用戶引入口處設備增多，投資增

23、加，運行管理也較復雜。4.在利用低位熱能方面，開式系統比閉式系統要好些。在我國，由于熱水供應熱負荷很小，城市供熱系統主要是并聯閉式熱水供熱系統，開式熱水供應系統沒有得到應用。一八供熱工程 第 章 第 節三、閉式與開式熱水供熱系統的優缺點 開式系統的主要優點是：（1）有可能使發電廠和工業企業的廢熱用于熱水供應。（2）能使用戶引入口（熱力站）簡化，造價降低，能提高熱水供應局部裝置的使用壽命。（3）有可能在長輸送熱中應用單管系統。一八供熱工程 第 章 第 節三、閉式與開式熱水供熱系統的優缺點 開式系統的缺點是：（1）補水量大，水處理復雜，價格高。（2）在采暖裝置與熱網按非獨立方式連接、自來水氧化性很

24、高的情況下，進配水器的水在氣味、色度和衛生質量等方面都不穩定，但在采暖裝置按獨立方式連接時本缺點可以排除。（3）供熱系統的衛生監測簡明復雜、范圍大。（4）因為與回水管中水的變流量有關，熱網水力工況很不穩定，故運行管理復雜。（5）由于在開式系統中補水的測量不能說明系統的堅固性，所以供熱系統的密閉性監測復雜。一八供熱工程 第 章 第 節第二節 蒸汽供熱系統二八供熱工程 第 章 第 節第二節 蒸汽供熱系統二八供熱工程 第 章 第 節第二節 蒸汽供熱系統 蒸汽供熱系統，廣泛地應用于工業廠房或工業區域，它主要承擔向生產工藝熱用戶供熱；同時也向熱水供應、通風和供暖熱用戶供熱。根據熱用戶的要求，蒸汽供熱系統

25、可用單管式（同一蒸汽壓力參數）或多根蒸汽管供熱（不同蒸汽壓力參數），同時凝結水也可采用回收或不回收的方式。二八供熱工程 第 章 第 節第二節 蒸汽供熱系統 1 熱用戶與蒸汽管網的連接方式 2 凝結水回收系統 3 凝結水回收系統的改進方法 4 蒸汽供熱系統的熱網型式二八供熱工程 第 章 第 節一、熱用戶與蒸汽網路的連接方式 生產工藝熱用戶與蒸汽網路連接方式：蒸汽在生產工藝用熱設備5，通過間接式熱交換器放熱后，凝結水返回熱源。如蒸汽在生產工藝用熱設備應用后，凝結水有玷污可能或回收凝結水在技術經濟上不合理時，凝結水可采用不回收的方式。此時，應在用戶內對其凝結水及其熱量加以就地利用。對于直接用蒸汽加熱

26、的生產工藝，凝結水當然不回收。二八供熱工程 第 章 第 節一、熱用戶與蒸汽網路的連接方式 蒸汽供暖用戶系統與蒸汽網路的連接方式高壓蒸汽通過減壓閥4減壓后進入用戶系統，凝結水通過疏水器6進入凝結水箱7，再用凝結水泵8將凝結水送回熱源。二八供熱工程 第 章 第 節一、熱用戶與蒸汽網路的連接方式 采用蒸汽噴射裝置的連接方式：蒸汽噴射器與前述的水噴射器的構造和工作原理基本相同。蒸汽在蒸汽噴射器13的噴嘴處，產生低于熱水供暖系統回水的壓力，回水被抽引進入噴射器并被加熱，通過蒸汽噴射器的擴壓管段，壓力回升，使熱水供暖系統的熱水不斷循環，系統中多余的水量通過水箱的溢流管14返回凝結水管。二八供熱工程 第 章

27、 第 節二、凝結水回收系統 蒸汽在用熱設備內放熱凝結后，凝結水出用熱設備，經疏水器、凝結水管道返回熱源的管路系統及其設備組成的整個系統，稱為凝結水回收系統。凝結水水溫較高(一般為80一l00左右)，同時又是良好的鍋爐補水，應盡可能回收。正確地設計凝結水回收系統，運行中提高凝結水回收率，保證凝結水的質量是蒸汽供熱系統設計與運行的關鍵性技術問題。二八供熱工程 第 章 第 節二、凝結水回收系統是否與大氣相通二滿管流 非滿管流閉式開式凝水流動方式兩相流單相流流動的動力重力回水 凝水靠水泵動力或位能差，充滿整個管道截面呈有壓流動的流動形式 凝水并不充滿整個管道斷面，靠管路坡度流動的流動方式 利用水泵動力

28、驅使凝水滿管有壓流動 利用凝水位能差或管線坡度，驅使凝水滿管或非滿管流動的方式。八機械回水供熱工程 第 章 第 節1.非滿管流的凝結水回收系統(低壓自流式系統)工廠各車間的低壓蒸汽供暖的凝結水經疏水器或不經疏水器，依靠重力，沿著坡向鍋爐房凝結水箱的凝結水管道，自流返回凝結水，低壓自流式凝結水回收系統只適用于供熱面積小，地形坡向凝結水箱的場合，鍋爐房應位于全廠的最低處，其應用范圍受到很大限制。二八供熱工程 第 章 第 節2.兩相流的凝結水回收系統(余壓回水系統)1)工作原理：高壓蒸汽供熱的凝結水，經疏水器后直接接到室外凝結水管網，依靠疏水器后的背壓將凝水送回鍋爐房或凝結水分站的凝結水箱。2)特點

29、：由于飽和凝水通過疏水器及其后管道造成壓降，產生二次蒸汽，以及不可避免的疏水器漏汽，因而在疏水器后的管道流動屬兩相流的流動狀態，凝結水管的管徑較粗；余壓回水系統設備簡單，根據疏水器的背壓大小，系統作用半徑可達5001000m，并對地勢起伏有較好的適應性。3)適用范圍：適用于全廠耗汽量少、用汽點分散、用汽參數比較一致的蒸汽供熱系統。二八供熱工程 第 章 第 節3.重力式滿管流凝結水回水系統 1)工作原理：用汽設備排出的凝結水，首先集中到高位水箱，在箱中排出二次蒸汽后，純凝水直接流入室外凝水管網?？扛呶凰渑c鍋爐房或凝結水分站的凝結水箱頂部回形管之間的水位差，凝水充滿整個凝水管道流回凝結水箱。由于

30、室外凝水管網不含二次蒸汽，選擇的凝水管徑可小些。2)適用范圍：適用于地勢較平坦且坡向熱源的蒸汽供熱系統。二八供熱工程 第 章 第 節開式凝結水回收系統的特點 系統中的凝結水箱或高位水箱與大氣相通。在系統運行期間，二次蒸汽通過凝結水箱或高置水箱頂設置的排汽管排出。開式凝結水回收系統，在系統作業運行期間，空氣通過空氣管進入系統，使凝水管道易腐蝕。二八供熱工程 第 章 第 節4.閉式余壓凝結水回收系統 閉式余壓凝結水回收系統的工作情況，與上述圖76的圖式無原則性的區別，只是系統的凝結水箱必需是承壓水箱4和需設置一個安全水封5，安全水封的作用是使凝水系統與大氣隔斷。當二次汽壓力過高時，二次汽從安全水封

31、排出，在系統停止運行時，安全水封可防止空氣進入。二八供熱工程 第 章 第 節5.閉式滿管流凝結水回收系統 1）工作原理：用汽設備的凝結水集中送到二次蒸發箱，二次蒸發箱內的凝結水經多級水封引入室外凝水管網，靠多級水封與凝結水箱頂的回形管的水位差，使凝水返回凝結水箱，凝結水箱應設置安全水封，以保證凝水系統不與大氣相通。2）適用范圍：適用于分散利用二次蒸汽、廠區地形起伏不大，地形坡向凝結水箱的場合。3）特點：熱能利用好，回收率高，外網管徑較??；但各季節的二次蒸汽供求不易平衡，設備增加。二八供熱工程 第 章 第 節6.加壓回水系統 1)工作原理：在用戶處設置凝結水箱，收集該用戶或鄰近幾個用戶流來的凝結

32、水，然后用水泵將凝結水輸送回熱源的總凝結水箱。2)特點：這種利用水泵的機械功輸送凝結水的系統稱為加壓回水。這種系統凝水流動工況呈滿管流動，可以是開式，也可以是閉式。加壓回水系統增加了設備和運行費用，多用于較大的蒸汽供熱系統。二八供熱工程 第 章 第 節三、凝結水回收系統的改進方法 凝結水回收系統的回收設備主要包括疏水器、集水箱、水泵等，這些設備產生會帶來一些問題，如由于汽水共存造成的水擊現象，疏水器選型不當造成的漏汽現象，普通水泵運行時產生的汽蝕，凝結水不能有效利用等。目前隨著凝結水回收技術的不斷提高和完善，凝結水回收設備的不斷改進和新型高性能回收設備的不斷研制，凝結水回收系統正在逐步完善。二

33、八供熱工程 第 章 第 節三、凝結水回收系統的改進方法 為了充分利用凝結水中的二次汽，有效利用其能量，一些系統在管路里設置凝結水擴容箱，使凝結水閃蒸產生二次蒸汽，回收閃蒸蒸汽，從而達到能量的充分利用并解決管路里的水擊問題。為解決高溫飽和凝結水的泵內汽蝕問題，一些系統利用噴射增壓原理研制高溫飽和凝結水密閉回收裝置，解決了離心泵在泵送高溫飽和凝結水時產生的汽蝕問題，并解決了噴射泵噴射增壓過程中本身的汽蝕問題，為閉式回收系統充分利用凝結水中的熱能，最大量地回收凝結水，節約燃料和軟化水，提高凝結水回收系統的經濟性提供了可能。二八供熱工程 第 章 第 節三、凝結水回收系統的改進方法 利用“熱泵”抽吸閃蒸

34、汽技術研制的 JCRS 型無疏水閥的熱泵式凝結水回收裝置，利用蒸汽噴射式熱泵，將凝結水的閃蒸汽升壓，回收利用，做到汽水同時回收，使可用蒸汽量大于鍋爐的供汽量。并可使凝結水在閃蒸汽被吸走時溫度降低，用防汽蝕泵打回再用，節能效果顯著。帶自增壓環加壓裝置的蒸汽回收壓縮機，可將蒸汽及高溫凝結水以高溫方式直接壓進鍋爐，這種回收設備的回收熱效率較高。二八供熱工程 第 章 第 節三、凝結水回收系統的改進方法 還有真空回收新方法利用水引射器造成比大氣壓力還低的負壓點，使蒸汽凝結水的設備出口背壓處于滿足疏水器運行狀態 為保證回收的連續性，在進入引射器前利用熱交換器。將兩相流體蒸汽凝結水轉變成一相。該方法具有回水

35、流暢、回收半徑大、回收管道鋪設不受限制、節能降耗等優點。二八供熱工程 第 章 第 節相關文獻：凝結水回收系統的發展現狀和節能效益凝結水回收系統的發展現狀和節能效益 1 概述 2 凝結水回收系統特點 2.1 開式回收系統開式回收系統 2.2 閉式回收系統閉式回收系統 3 回收方式和設備的確定 4 結水回收項目的熱經濟性分析 5 結束語 二八供熱工程 第 章 第 節3 回收方式和設備的確定 對于不同的凝結水改造項目，選用何種回收方式和回收設備，是該項目能否達到投資目的至關重要的一步。首先，要正確選擇凝結水回收系統，必須準確地掌握凝結水回收系統的凝結水量和凝結水的排水量。若凝結水量計算不正確，便會使

36、凝結水管管徑選的過大或過小。其次，要正確掌握凝結水的壓力和溫度，凝結水的壓力和溫度是選擇凝結水回收系統的關鍵?；厥障到y采用何種方式，采用何種設備，如何布置管網，需不需要利用二次蒸汽，需不需要回收凝結水的全部熱量等問題都和凝結水的壓力溫度有關。第三，凝結水回收系統的疏水閥的選擇也是回收系統應該注意的內容。疏水閥選型不同，會影響凝結水被利用時的壓力和溫度，亦會影響回收系統的漏汽情況。二八供熱工程 第 章 第 節4凝結水回收項目的熱經濟性分析 對于閉式凝結水回收系統，其總的投資主要有：u用汽設備的疏水閥的改換或者增加u回收設備如泵、集水箱、熱交換器、擴容器、高性能的回收裝置等u保溫及管網材料、技術服

37、務、工程施工費用等。幾項費用的累計構成全部工程投資，投資情況需要根據現場條件和項目的可行性分析來確定。而回收項目的經濟效益則是從以下幾個方面進行分析的：二八供熱工程 第 章 第 節4凝結水回收項目的熱經濟性分析 回收項目的經濟效益則是從以下幾個方面進行分析的：由于采用閉式回收系統，系統封閉運行，使背壓提高而減少蒸汽的漏汽量，產生的效益；凝結水的回收節約軟化水的價值；凝結水回收溫度的提高，使鍋爐進水溫度提高，而節約的燃料耗量產生的效益。社會效益：凝結水回收可減少蒸汽和凝結水的跑、冒、滴、漏，和廢水排放等產生的污染。二八供熱工程 第 章 第 節范例：某印染廠，利用蒸汽放出的汽化潛熱完成烘干、蒸煮等

38、工藝過程的要求，蒸汽放出后，未被回收利用，直接通過疏水閥排向地溝。而經過軟化處理過的鍋爐給水，溫度很低時進入除氧器，耗用大量高溫蒸汽，增大了鍋爐的產汽量，從而耗用大量的燃料，生產成本大。為了減少生產成本，節水，節能，該廠采用閉式凝結水回收方案，從染缸出來的蒸汽經疏水閥變為有一定溫度和壓力的凝結水，進入集水箱，在集水箱中產生的閃蒸汽進入鍋爐除氧器，可加熱給水；集水箱中的凝結水則通過防汽蝕泵直接打入除氧器中，回收凝結水及其熱量。另設旁路，可將凝結水壓入軟水箱中，再進入鍋爐。二八供熱工程 第 章 第 節范例：采用該項目后，該印染廠所得到的經濟效益是巨大的。如果效益以一年為單位來計算，改造后，該廠減少

39、的用汽設備的蒸汽泄漏量為 864t/a，如果蒸汽按70元/t 的價格計算，可為該廠帶來6.1萬元年的效益；因節約軟化水帶來的效益為5.8萬元/a；由于提高鍋爐進口溫度，而節約燃料所帶來的效益為30.2萬元/a。其每年總收益為42萬元/a?？紤]其設備投資及各項費用總計為35萬元/年，通過經濟技術比較，自該項目投入使用后，投資在不到十個月的時間里得到了收回，而在采用該系統后因跑冒泄漏產生的環境污染問題得到了根治，其社會效益是無法估算的。二八供熱工程 第 章 第 節相關設備：閉式凝結水回收機組 HCR系列閉式凝結水回收器是根據動態汽液兩相流理論，通過獨特的調壓裝置、汽蝕消除裝置，并配合吸氣定壓裝置和

40、耐高溫水泵，徹底消除高溫凝結水泵的產生汽蝕、汽塞的產生的條件，實現了凝結水和二次汽完成閉式回收，防止凝結水二次溶氧，節能節水顯著，環保效果明顯。二八供熱工程 第 章 第 節相關設備：閉式凝結水回收機組 吸氣定壓裝置：利用水力驅動把二次閃蒸汽引入回收系統，最大可能地回收熱能。高低液位：采用帶遠傳功能的磁浮子液位計，根據液位信號啟停凝結水泵。并可遠傳中控系統，啟動或停止系統運行。高溫水泵：采用獨特的密封，避免了普通水泵的工作溫度的限制。自動控制系統：水泵故障自動轉換，定液位變頻運行，低壓位自動停機，漏電、超壓、欠壓、缺相、過流、超溫自動報警。二機組組成機組組成 閉式儲液罐:采用不銹鋼或優質碳鋼制造

41、，經過特殊處理，耐高溫高壓和腐蝕 除污裝置：去除凝結水中的焊渣、鐵銹和油污，定期排污，保證回收水的潔凈 閃蒸裝置：頂置閃蒸罐，利用特殊結構，使凝結水在回收器中二次閃蒸，供給低壓蒸汽管網或回收利用。調壓裝置：利用多級水封和U型管，使罐內保持密封，不通大氣，保證罐內壓力低于疏水壓力，使冷凝水源源不斷地流入回收儲液罐。汽蝕消除裝置：汽液兩相流在液面形成一定壓力，并輔以獨特的汽蝕消除設計，確保在密閉條件下，高溫水泵不會發生汽蝕。八供熱工程 第 章 第 節第三節 熱網系統型式與多熱源聯合供熱 熱網是集中供熱系統的主要組成部分，擔負熱能輸送任務。熱網系統型式取決于熱媒、熱源與熱用戶的相互位置和供熱地區熱用

42、戶種類、熱負荷大小和性質等。選擇熱網系統型式應遵循的基本原則是安全供熱和經濟性。一、蒸汽供熱系統 二、熱水供熱系統三八供熱工程 第 章 第 節一、蒸汽供熱系統主要型式：主要型式：1.1.雙管的枝狀管網（蒸汽管，凝水管）雙管的枝狀管網（蒸汽管，凝水管）2.2.單管的枝狀管網單管的枝狀管網 僅有蒸汽管，僅有蒸汽管，當凝水回收明顯不經濟。當凝水回收明顯不經濟。3.3.雙管或多根蒸汽管雙管或多根蒸汽管 （1 1）供汽不允許間斷（有些工藝上要求）供汽不允許間斷（有些工藝上要求）（2 2）參數有多種要求（且差別很大）參數有多種要求（且差別很大）蒸汽作為熱媒主要用于工廠的生產工藝用熱上。蒸汽作為熱媒主要用于

43、工廠的生產工藝用熱上。熱用戶主要是工廠的各生產設備，比較集中且數量熱用戶主要是工廠的各生產設備，比較集中且數量不多，因此不多，因此單根蒸汽管單根蒸汽管和和凝結水管凝結水管的熱網系統型式的熱網系統型式是最普遍采用的方式。是最普遍采用的方式。同時采用枝狀管網布置。三八供熱工程 第 章 第 節二、熱水供熱系統 在城市熱水供熱(暖)系統中，有為數眾多的建筑物的用戶系統與熱水網路相連接，且供熱區域較大。因此，在確定熱水供熱系統型式時，應特別注意供熱的可靠性，當部分管段出現故障后，熱網具有后備供熱的可能性問題。三八供熱工程 第 章 第 節二、熱水供熱系統 在城市熱水供熱在城市熱水供熱(暖暖)系統中，有為數

44、眾多的建系統中，有為數眾多的建筑物的用戶系統與熱水網路相連接，且供熱區域較筑物的用戶系統與熱水網路相連接，且供熱區域較大。目前國內以區域鍋爐房為熱源的熱水供熱系統，大。目前國內以區域鍋爐房為熱源的熱水供熱系統，其供暖建筑面積其供暖建筑面積般為數萬至數十萬平方米，個別般為數萬至數十萬平方米，個別系統甚至超過百萬平方米。以熱電廠為熱源或具有系統甚至超過百萬平方米。以熱電廠為熱源或具有幾個熱源的大型熱水供熱系統，其供暖建筑面積可幾個熱源的大型熱水供熱系統，其供暖建筑面積可高達數百萬平方米。因此，在確定熱水供熱系統型高達數百萬平方米。因此，在確定熱水供熱系統型式時，應特別注意供熱的可靠性，當部分管段出

45、現式時，應特別注意供熱的可靠性，當部分管段出現故障后，熱網具有后備供熱的可能性問題。故障后，熱網具有后備供熱的可能性問題。三八供熱工程 第 章 第 節熱網主要型式：1)單獨熱源且規模不大條件下：采用圖單獨熱源且規模不大條件下：采用圖8-11 枝狀管網；枝狀管網；2)規模較大條件下：采用圖規模較大條件下：采用圖8-12 大型熱水供熱系統的熱大型熱水供熱系統的熱網示意圖；網示意圖；3)多熱源枝狀管網多熱源枝狀管網 圖圖8-13；是熱電廠區域鍋爐房聯合供熱系統；是熱電廠區域鍋爐房聯合供熱系統；具有一定規模枝狀管網；具有一定規模枝狀管網；4)多熱源環狀管網多熱源環狀管網 圖圖8-14；5)多熱源聯合供

46、熱的特點多熱源聯合供熱的特點:可靠性高、備用率下降、經濟運行、設計與運行水力可靠性高、備用率下降、經濟運行、設計與運行水力工況復雜工況復雜,要求配置一定水平的自動化系統。要求配置一定水平的自動化系統。三八供熱工程 第 章 第 節圖8-11 枝狀管網圖圖8-11 8-11 枝狀管網枝狀管網1-1-熱源；熱源；2-2-主干線；主干線；3-3-分支干線；分支干線；4-4-用戶支線；用戶支線；5-5-熱用戶的用戶引入口熱用戶的用戶引入口注注:雙線管路以單線表示雙線管路以單線表示,閥門未標出閥門未標出三八供熱工程 第 章 第 節熱網系統型式 一個供熱范圍較小的熱水供熱系統的熱網系統圖，管網采用枝狀連接，

47、熱網供水從熱源沿主干線2，分支干線3，用戶支線4送到各熱用戶的引入口處，網路回水從各用戶沿相同線路返回熱源。枝狀管網布置簡單，供熱管道的直徑，隨距熱源越遠而逐漸減??；且金屬耗量小，基建投資小，運行管理簡單。但枝狀管網不具后備供熱的性能。三八供熱工程 第 章 第 節熱網系統型式 當供熱管網某處發生故障時，在故障點以后的熱用戶都將停止供熱。由于建筑物具有一定的蓄熱能力，通?？刹捎醚杆傧裏峋W故障的辦法，以使建筑物室溫不致大幅度地降低。因此，枝狀管網是熱水管網最普遍采用的方式。三八供熱工程 第 章 第 節圖8-12 大型熱水供熱系統的熱網示意圖1-熱電廠；熱電廠；2-2-區域鍋爐房；區域鍋爐房；3-

48、3-熱源出口分段閥門；熱源出口分段閥門；4-4-輸送干線；輸送干線；5-5-輸配干線輸配干線6-6-支干線；支干線；7-用戶支線；用戶支線；8-8-二級熱力站；二級熱力站；9 9、10、11、12-輸配干線上的分段閥門；輸配干線上的分段閥門；13-連通管連通管 注注:雙線管路以單線表示雙線管路以單線表示三八供熱工程 第 章 第 節熱網系統型式 熱網供水從熱源沿輸送干線4，輸配干線5，支干線6，用戶支線7進入各熱力站8；網路回水從各熱力站沿相同線路返回熱源。熱力站后面的熱水網路，通常稱為二級管網，按枝狀管網布置，它將熱能由熱力站分配到一個或幾個街區的建筑物中。三八供熱工程 第 章 第 節多熱源聯

49、合供熱系統主要的組合方式：1.熱電廠與區域鍋爐房聯合供熱；2.幾個熱電廠聯合供熱。3.幾個區域鍋爐房聯合供熱方式。三八供熱工程 第 章 第 節圖8-13 熱電廠與外置區域鍋爐房聯合供熱系統示 312459 a81 0 a7 a61 2 b7 b1 11 2 a1 0 a1 0 b1 0 b9 b1-1-熱電廠；熱電廠；2-2-熱源出口閥門；熱源出口閥門；3-3-主干線；主干線；4-4-支干線；支干線；5-5-分支管段；分支管段；6-6-通向區通向區域鍋爐房的輸配干線；域鍋爐房的輸配干線；7-7-區域鍋爐房；區域鍋爐房；8-8-區域鍋爐房供熱范圍內的管線；區域鍋爐房供熱范圍內的管線；9 9、10

50、-區域鍋爐房供熱范圍內的用戶引入口和熱力站；區域鍋爐房供熱范圍內的用戶引入口和熱力站；11-11-整個供暖季節只由熱電廠整個供暖季節只由熱電廠供熱的熱力站；供熱的熱力站；12-12-隔絕閥門隔絕閥門注注:雙線管路以單線表示雙線管路以單線表示三八供熱工程 第 章 第 節圖8-14 多熱源供熱系統的環狀管網示意圖15321641-熱電廠；熱電廠；2-區域鍋爐房；區域鍋爐房；3-環狀管網；環狀管網；4-支干線；支干線；5-分支管線；分支管線；6-熱力站熱力站 注注:雙線管路以單線表示雙線管路以單線表示,閥門未表出閥門未表出三八供熱工程 第 章 第 節聯合供熱的運行方式1。多熱源并網運行2。多熱源解列

51、運行3。多熱源分別運行三八供熱工程 第 章 第 節多熱源聯合供熱的熱水供熱系統優點 由于熱源數目增多，整個系統的供熱安全率得到保證，個別熱源鍋爐出現事故，不致影響整個系統的供熱能力；合理地安排熱效率高的鍋爐先投入運行，還可以提高整個供熱系統的熱能利用率；配置相應的熱網系統圖式，可以提高整個系統的供熱后備能力。三八供熱工程 第 章 第 節第四節 分布式加壓泵熱水供熱系統 常見常見集中供熱系統集中供熱系統都具備同一特點：系統循環都具備同一特點：系統循環泵安裝在熱源，為整個系統熱媒循環流動提供動力。泵安裝在熱源，為整個系統熱媒循環流動提供動力。隨著集中供熱的發展，供熱規模越來越大，長輸隨著集中供熱的

52、發展，供熱規模越來越大，長輸管線閥門節流能耗越來越大，管線閥門節流能耗越來越大，因此造成的能耗就越大。因此造成的能耗就越大。阻力分布式加壓泵供熱系統阻力分布式加壓泵供熱系統四八供熱工程 第 章 第 節定義與型式 阻力分布式變頻泵供熱系統是把熱源循環泵阻力分布式變頻泵供熱系統是把熱源循環泵的動力分解到的動力分解到熱源循環泵熱源循環泵、管網循環泵管網循環泵（即管網（即管網加壓泵）和加壓泵）和用戶循環泵用戶循環泵（即用戶加壓泵），三部（即用戶加壓泵），三部分循環水泵變頻控制、串聯運行。阻力分布式變分循環水泵變頻控制、串聯運行。阻力分布式變頻泵作為一種新型的循環泵多點串聯布形式，與頻泵作為一種新型的循

53、環泵多點串聯布形式，與傳統的循環泵單點布置形式相比具有顯著的節電傳統的循環泵單點布置形式相比具有顯著的節電效果，管網整體壓力低、用戶便于混水直連等優效果，管網整體壓力低、用戶便于混水直連等優點。分布式變頻泵供熱系統如圖點。分布式變頻泵供熱系統如圖8-158-158-178-17。四八供熱工程 第 章 第 節型式一1.1.圖圖8-158-15為熱源循環泵、沿途加壓泵、用戶供水為熱源循環泵、沿途加壓泵、用戶供水加壓泵的分布式集中供熱系統。該系統適合于地勢加壓泵的分布式集中供熱系統。該系統適合于地勢平坦的長輸管線供熱系統，可有效地降低系統的工平坦的長輸管線供熱系統，可有效地降低系統的工作壓力。作壓力

54、。214553分布式變頻泵分布式變頻泵供熱系統供熱系統1-1-熱源；熱源；2-2-補補水泵；水泵；3-3-熱網熱網循環泵；循環泵；4-4-沿沿途加壓泵；途加壓泵；5-5-熱用戶供水加熱用戶供水加壓泵壓泵四八供熱工程 第 章 第 節型式二2.2.圖圖8-168-16為熱網循環泵、沿途回水加壓泵、用戶為熱網循環泵、沿途回水加壓泵、用戶回水加壓泵的分布式變頻供熱系統。適用于熱源在回水加壓泵的分布式變頻供熱系統。適用于熱源在高處的供熱系統。配合供水管取用等于地形坡度大高處的供熱系統。配合供水管取用等于地形坡度大小的比摩阻，可以有效的降低供熱系統的工作壓力。小的比摩阻，可以有效的降低供熱系統的工作壓力。

55、621453分布式變頻泵分布式變頻泵供熱系統供熱系統 1-1-熱源；熱源；2-2-補水泵；補水泵；3-3-熱熱網循環泵；網循環泵；4-4-沿途回水加壓沿途回水加壓泵；泵；5 5、6-6-熱用熱用戶回水加壓泵戶回水加壓泵四八供熱工程 第 章 第 節型式三3.3.圖圖8-178-17為熱源循環泵、沿途供水加壓泵、用戶為熱源循環泵、沿途供水加壓泵、用戶供水加壓泵的分布式變頻供熱系統。適用于熱源在供水加壓泵的分布式變頻供熱系統。適用于熱源在低處的供熱系統。配合回水管取用等于地形坡度大低處的供熱系統。配合回水管取用等于地形坡度大小的比摩阻，可以有效地降低近端用戶的工作壓力。小的比摩阻，可以有效地降低近端

56、用戶的工作壓力。214553分布式變頻泵供分布式變頻泵供熱系統熱系統1-1-熱源；熱源；2-2-補水補水泵；泵；3-3-熱網循環熱網循環泵；泵；4-4-沿途供水沿途供水加壓泵；加壓泵；5-5-熱用熱用戶供水加壓泵戶供水加壓泵四八供熱工程 第 章 第 節小結.集中供熱系統：熱水供熱系統：開式、閉式；蒸汽供熱系統：開式、閉式。.用戶與供熱外網的連接方式：直接連接：無混水裝置的直接連接；有混水泵的直接連接；有噴射泵的直接連接。間接連接：采用換熱器。3.熱網系統形式與聯合供熱方式四八供熱工程 第 章 第 節重點掌握供暖用戶與供熱外網的連接方式。多熱源聯合供熱。四八供熱工程 第 章 第 節演講完畢，謝謝觀看！