集中供热系统的热源课件

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1、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,2.在供热的同时还要保证必须一定数量的电能。,热电联产,热电厂：两种能量联合生产的电厂常称为热电厂,热电分产：发电厂生产电（纯凝式电厂），锅炉房 生产热能的方式。,热电站与凝气电站能耗分析：理想卡诺循环,Tb,Lk,S,Tk,T,S,（A）,（A）,凝气循环,生产电能的热耗

2、,热电联产,Tb,LT,S,TT,T,（B）,所以,（约为0.4）,即考虑到实际动力循环，凝汽电站效率： 40。 热电站 7580。,热电联产,1-2 热电联产相对热点分产的特点：,1.节省初级燃料,2.有利于环保,3.投资高,建设周期长,1-3 我国热电联产事业的发展,热电联产事业在中国的发展，经历了上升，停止和再上升,1. 5060年代，我国进行大规模的工业建设，热电联产和电力工业的发展齐头并进，结果是6000kw以上供热机组占全国总机组总容量的20%，其中公用热电站容量占80%。这段时间是我国供热机组和公用热电站发展最多的时间。,热电联产,2. 70-80年代 热电联产呈下降趋势 在此

3、热电机组 占总装机 5% ，其中公用占29%， 自备热电站占71%。,3. 19811989年，计划安排从3000Kw300Mw， 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,热电联产,供热机组中总容量约 10000MW，占火电装机11.42% 最大供热单台机组.200MW 所用机型：背压机组、抽气背压机组、抽气机组、凝气机打孔抽

4、气机组、凝气机循环水供热机大型供热汽冷凝两用机组。 最大热电厂：吉林热电厂 55MW 工业供热最大管径 DN 700mm 最远输送距离6km 民用采暖，采暖最大管径：DN1000mm最远输送距离10Km。 北京供热效率: 13.1,热电联产,1-4 国外集中供热事业概况,1.苏联：总装机容量 60000MW 占火电 35% 最大供热距离15-20km,2.芬兰：起始于1956年，射流利用率最高的国家 自动化程度高，供热技术先进，供热设备领先,1-5 中国热电联产事业的特点,1. 强调城市热力规划 即 先有城市规划 热力规划 统一安排下进行热电联产建设 以哈市原马家沟机场工程为例,热电联产,2.

5、 各类供热机组的发展 建国初期装设较多的抽气机，工业密集区装背压机 在大城市为解决采暖问题，将容量较大的凝汽机打孔抽汽， 或采用200MW，300MW，两用机,3.中低压凝汽机组改造 历史留下的问题，可利用的改造成供热机 主要使用在小城市 城镇,4. 热电站的类型 公用热电站 企业自备热电站 发展方向 公用热电站,热电联产,5.热电站的机组参数 我国规定高中低参数为 高压 90Kgf/cm2 540140,140Kgf/cm2 540555 ,170Kgf/cm2 555 ,次高压机组,5060Kgf/cm2 450480 ,中压机组,40Kgf/cm2 450,次中压机组,25Kgf/cm2

6、 350,低压机组,1013Kgf/cm2 300,超高压,亚临界机组,热电联产,6.19902000年，我国热电联产为机组大型化， 即200MW与300MW问世，沈阳（沿海） 长春（热电厂） 太原热电厂 同时沿海地区发展快， 上海 山东,热电厂供热系统,热源,热网,热用户,三部分组成,供热系统由,2-1 概述,以热电厂为主力 热源的供热系统称为热电厂供热系统,分类,单一热源系统,多热源系统,按热源布置分,多个热电厂并网供热,热电厂 尖峰锅炉房并网供热,热电厂供热系统,热网分类,水为热媒（水网）,蒸汽热媒（蒸汽网）,热用户分类,供暖热用户,通风热用户,生活热水供应热用户,生产热用户,季节性热用

7、户,全年性热用户,热电厂供热系统,热化系数：汽轮机热网的最大负荷与供热最大负荷之比。,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,b.最佳热化系数 的确定,1.汽轮机型号与台数,2.尖峰热源指标,3.代用设备（热电分产装置）的指标,4.热负荷年度曲线的特性与燃料到价格,C. 取值,1.采暖负荷

8、0.50.7,2.采暖与工业共存 按比例 0.71,热电联产典型循环热力原理图,1.燃气轮机热电厂原理图,a.压缩机,b.燃气涡轮,c.发电机,d.燃烧室,e.空气回热器,f.热网加热器,g.热网循环泵,热电联产典型循环热力原理图,热电联产典型循环热力原理图,1-蒸汽发生器 2-汽轮机 3-发电机 4-冷凝器 5-初级热网加热器 6- 中级热网加热器 7-高级热望加热器 8-开压泵 9-热网循环泵 10-化学净水处理装置 11-补水除氧器 12-补水泵 13-补水调节器 14-化学净水泵 15-回水总管 16-供水总管 17-核反应堆 18-容器补偿器 19-中间回路水泵 20-凝结水泵 21

9、-水份分离器 22-低压回热加热器 23-电站除氧器 24-给水泵 25-高压回热加热器 26-蒸汽过热器 27-减压器,2.抽汽凝汽机核热电厂原理图,图中,热电联产典型循环热力原理图,3.双抽汽轮机热电厂原理图,1-锅炉 2-汽轮机3-发电机4-冷凝器 5-低级热网加热器 6-中级热网加热器 7高级热网加热器 8-开压泵 9-热网循环器 10-水处理 11-除氧器 12-补水泵 13-调节阀 14-水处理泵 15-回水总管 16-供水总管 17-加热水管 18-凝结水总管 19-供汽总管 20-凝水泵 21-凝水泵 22-余热器 23-锅炉给水除氧器 24-给水泵 25-预热器,图中：,2-

10、2 热电联产典型循环热力原理图,4.背压式热电厂 供热系统原理图,背压式热电循环图 （a）工作原理图；（b）T-S图 1-锅炉；2-过热器；3-蒸汽汽轮机；4-发电机； 5-热用户；6-给水泵,热电联产典型循环热力原理图,特点：工况复杂,a.热水供热系统的连接方式直接连接或间接连接,b.在室外温度较低，外置锅炉房投入运行时，采用主热源 和调峰热源分区单独供热（简称截断运行）还是联合并联 供热方式（建成并网运行）。,c.整个供暖期所采用的供热调节方案,热电联产典型循环热力原理图,3.直接联结多热源系统,热力站,主 热 源,主热源 供热区 热力站,B,联合供热区,热电联产典型循环热力原理图,热力站

11、,主 热 源,热 力 站,B,联合供热区,热用户,主热源供热区区,热用户,4.间接联接多热源系统,热电联产典型循环热力原理图,5.多热源联合供热设计中应考虑的主要问题：,a.进行联合供热系统可行性研究或设计时，必须首先确定 它的设计原则和运行方式。,b.考虑到联合供热系统的运行工况，整个采暖期会有明显 的变化，因此外置区域热源个数不宜过多，容量不宜过小， 即单台在20T/h或40T/h（每个锅炉房2-3台）。,c.热网参数即供、回水温度是关系到整个系统经济与否的 关键问题，选用要适当 。,d.对小型热电厂，外置热源可放在热网始端便于热网的工况 控制与调节。,热电联产典型循环热力原理图,e.对直

12、接连接热网，考虑到热网工况的稳定性与热力失调控制， 在调峰期，易采用截断式运行方式。,f.对间接连接热网，易采用并联运行，且主循环泵可采用变速 水泵，采暖期内一级网可质、量混合调节。,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,燃气,燃油,电锅炉,按热媒分,热水锅炉,蒸汽锅炉,按热媒炉内 循环方式分,自然循环 （大循环）,强制循环 （小循环）,按热媒分,水管锅炉,水-火管组合锅炉,单、双锅筒,多个锅筒,一

13、蒸汽锅炉,工矿企业用之较多。常见的应用方式有,向集中供热系统的所有用户供应蒸汽的型式;,2.在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的型式， 即生产工艺用蒸汽，民用热水。,蒸汽锅炉房集中 制备热水方式：,采用集中热交换的型式,采用蒸汽喷射装置的型式,采用淋水式换热器的型式,采用汽-水两用锅炉,集中汽-水换热站,优 点：,1.系统的热能利用率高， 节约能源,2.凝结水回收率高，水质 易于保证，因而能较大地 减少水处理设施的投资和 运行费用。,3.换热站设在锅炉房附近， 管理方便，运行也安全可靠。,1.建筑和设备的投资较大,2.与利用热水锅炉直接制 备热水的型式相比蒸汽锅 炉需要定期和连续排污， 热损

14、失较大。,缺 点：,蒸汽锅炉房内设置集中热交换站的 供热系统示意图 1-蒸汽锅炉；2-分汽缸；3-减压阀；4-凝结水箱；5-蒸汽-水换热器；6-凝结水冷却器；7-热水网路循环水泵；8-热水网路补给水泵；9-锅炉给水泵；10-疏水器,蒸汽喷射系统（膨胀水箱定压）,膨胀水箱定压,蒸汽喷射系统示意图（利用膨胀水箱定压） 1-蒸汽锅炉；2-分汽缸；3-蒸汽喷射器；4-热用户；5-给水箱；6-给水泵；7-除污器；8-膨胀水箱,蒸汽喷射系统,膨胀水箱定压,蒸汽喷射系统示意图 （利用压力调节器定压） 1-蒸汽锅炉；2-分汽缸；3-蒸汽喷射器；4-热用户；5-给水箱；6-给水泵；7-除污器；8-回收凝结水的压

15、力调节器；9-补水的压力调节器,蒸汽淋水热交换,淋水器定压,蒸汽锅炉房设置淋水式 换热器的示意图 1-蒸汽锅炉；2-减压阀；3-淋水式换热器；4-混水器；5-网路循环水泵；6-除污器；7-补水压力调节器；8-补给水泵；9-锅炉给水箱；10-锅炉给水泵；11-淋水式换热器的下部蓄水箱；12-淋水盘；13-电磁阀,二 热水锅炉,热水锅炉集中 供暖定压方式,高压水箱定压,采用补水泵,连续补水,间歇补水,有旁通管,无旁通管,采用气体定压,采用蒸汽定压,广泛应用于民用，如采暖、通风、空调和生活热水等。,热水锅炉房内采用补水 泵连续补水定压图式,热水锅炉房内采用补给水泵连续补水定压示意图 1-热水锅炉；2-集气罐；3-供水管总阀门；4、5、6-止回阀；7-除污器；8-回水管总阀门；9-放水阀；10-补水压力调节器；11-补给水泵；12-补给水箱；13-网路循环水泵；14-旁通泄压阀,双泵系统示意图,双泵系统示意图 1-锅炉循环水泵；2-网路循环水泵；3-热水锅炉；4-旁通管；5-除污器；6-补水压力调节器；7-补给水泵；8-水处理装置；9-旁通管,补给水水质的要求,A.热电厂热源,溶解氧 0.1mg/l,总硬度 0.7mg/l,悬浮物 5mg/l,PH（25）78.5,B.锅炉房热源,1.若采用炉外化学 处理时，要求同上,2.若tg 95时， 可采用炉内加药,