7集中供热系统

一、供热系统的组成热能的供应是通过供热系统完成的。一个供热系统包括三个组成部分：热源：生产和制备一定参数（温度、压力）的热水和蒸汽的锅炉房或热电厂供热管网：输送热媒的室外供热管路系统热用户：直接使用或消耗热能的室内供暖、通风空调、热水供应和生产工艺用热系统等。根据以上三个主要组成部分的相互位置关系来分，供暖系统可分为局部供暖系统和集中供暖系统。热源、供热管网和热用户三个主要组成部分连在一起的供暖系统称为局部供热系统，如烟气供暖（火炉、火墙、火炕等）、电热供暖和燃气供暖等；热源、热用户的散热设备分别设置，用管道将其连接，由热源向热用户供应热量的的供暖系统称为集中供暖系统。7.集中供热系统7.1热水供热系统7.2蒸汽供热系统7.3集中供热系统热源型式7.4热网系统型式7.1热水供热系统闭式系统和开式系统闭式：热水在系统中完全循环。开式：热用户部分或全部取用循环水，仅部分热水循环使用。比较：闭式系统补水量少。闭式系统供应的热水水质好。闭式系统在换热器上投资高。开式系统在利用低位热能上比闭式优。开式系统无法判断系统的漏水问题。7.2蒸汽供热系统蒸汽供热系统能够向供暖，通风空凋和热水供应系统提供热能，同时还能满足各类生产工艺用热的需要。它在工业企业中得到了广泛的应用：蒸汽供热管网一般采用双管制，即一根蒸汽管，一根凝结水管。有时，根据需要还可以采用三管制，即一根管道供应生产工艺用汽和加热生活热水用汽。一根管道供给供暖、通风用汽，它们的回水共用一根凝结水管道返回热源。蒸汽供热管网与用户的连接方式取决于外网蒸汽的参数和用尸的使用要求。也分为直接连接和间接连接两大类。7.3集中供热系统热源型式1.热电厂2.区域锅炉房（小区热力站）3.供热锅炉4.热电冷三联供7.4热网系统型式供热管网的形式还分成环状管网和枝状管网由于城市集中供热管网的规模较大．故从结构层次上义将管叫分为一级管网和二级管网。一级管网是连接热源与区域热力站的管网，又称其为输送管网；二级管网以热力站为起点，把热媒输配到各个热用户的热力引入口处．又称其为分配管网；一级管网的形式代表着供热管网的形式：如果一级管网为环状，就将供热管网称为环状管网；若一级管网为枝状，就将供热管网称为枝状管网，二级管网基本上都是枝状管网。环状管网分环运行的方案破广泛采用．在管网的供回水于管上装设具有通断作用的跨接管．如图，跨接管3为热网提供备用功能，当某段管路．阀门或附件发生故障时，利用它来保证供热的可靠性，跨接管3为热源提供备用功能，当某个热源发生故障时，通过跨接管4把这个热源区的热网与另一个热源区的热网连通，以保证并热不间断。跨接管4在正常工况下是关断不参与运行的，每个热源保证各自供热区的供热，任何用户都不得连接到跨接管上。枝状管网如图，供热管网的管道直径随与热源距离的增加而减小，且建设投资小，运行管理比较简便，但枝状管网没有备用功能，供热的可靠性差，当管网某处发生故障时，在故障点之后的热用户都将停止供热。二、锅炉锅炉按照用途分为：电站锅炉、工业锅炉、热水锅炉㈠、电站锅炉：锅炉产生的蒸汽主要是用于发电的锅炉。1、定义：现在电站锅炉就是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热给水，以获得规定参数（温度、压力）和品质的蒸汽设备。2、水在锅炉中汽化过程：预热、汽化、过热、再热（为了提高蒸汽动力循环的效率）。其中预热阶段主要在省煤器中进行，汽化阶段主要是在蒸发受热面中进行（水冷壁、对流管束等），过热阶段主要是在过热器中进行，再热阶段是在再热器中进行3、煤粉锅炉详图水循环流程：给水→省煤器→汽包→过热器→高压缸→再热器→↗∣水冷壁∣↗↓下联箱←下降管风烟系统流程：空气→送风机→空预器→排粉风机、燃烧器。烟气→过热器→再热器→省煤器→脱销装置→除尘器→脱硫装置→引风机→烟囱→大气。4、锅炉设备A、汽包：汽包是锅炉中省煤器、过热器和蒸发受热面的分隔容器；汽包中装有汽水分离器，从水冷壁上升管进入汽包的汽水混合物，可以在汽包中的汽空间，也可以在汽水分离装置中进行汽水分离，以减少饱和蒸汽带水B、水冷壁：锅炉炉膛四周墙上敷设的受热面通常称为水冷壁水冷壁工作特点与作用强化传热，减少锅炉受热面面积，节省金属消耗量。降低高温对炉墙的破坏作用，起到保护炉墙的作用。能有效地防止炉壁结渣。悬吊炉墙。作为锅炉主要的蒸发受热面，吸收炉内热辐射热量，使水冷壁管内的热水汽化，产生锅炉全部或者绝大部分饱和蒸汽。C、过热器与再热器：是电站锅炉的2个重要受热面而且是锅炉金属壁温最高的受热面，其作用如下：将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽。调节蒸汽温度。D、省煤器与空气预热器：布置在锅炉烟道的最后，进入这两种受热面的烟气温度也最低，所以统称他们为尾部受热面或者是低温低温受热面。省煤器的目的：使给水在进入汽包前先在尾部烟道吸收烟气热量，以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃煤量；同时加热给水使其温度接近或达到汽包内水的温度。省煤器的布置特点:①蛇形管水平布置，便于疏水减少停炉期间的腐蚀。②蛇形管错列布置，结构紧凑，可以提高对流换热能力和减少积灰。③管内给水由下向上流动，管外烟气由上向下流动，呈逆流传热方式，具有最大的传热温差。④大型电站的省煤器一般为蛇形管垂直于前后墙布置。⑤为了便于检修和清灰，对省煤器管组的高度有一定的限制。当蛇形管布置紧凑，管组的高度不超过1m;布置较稀疏时，不超过1.5m。各管组之间需要留有不小于600-800mm的检修空间。省煤器与相邻空气预热器之间的高度应不小于800-1000mm。b、空气预热器。电站锅炉广泛采用的空预器有管式和回转式2种。管式空预器传热方式是热量连续地通过管壁从烟气传给空气；回转式空预器以再生方式传递热量，烟气与空气交替流过受热面。（二）工业锅炉：蒸汽主要用于工业企业生产工艺过程以及采暖和生活用的锅炉。按我国标准规定，工业锅炉的最大额定蒸汽压力为2.45Mpa，最大连续蒸发量为65吨。（三）热水锅炉：用以产生热水供采暖、制冷和生活用的锅炉。三、供暖系统的散热设备供暖系统通过管路将热媒送入散热设备中，由散热设备向房间供应热量，以补偿房间的损失热量，从而维持房间所需的温度，达到供暖要求。这里主要介绍常用的2种散热设备：散热器和暖风机。1、散热器供暖散热器是通过热媒将热源产生的热量传递给室内空气的一种散热设备。散热器的内表面一侧是热媒（热水或者是蒸汽），外表面一侧是室内空气。当热媒温度高于室内空气温度时，散热器的金属壁面就将携带的热量传递给室内空气。散热器类型按照制造材质的不同分为铸铁、钢制和其他材质散热器。按照结构方式不同分为柱形、翼型、管型和板型散热器按照传热方式不同分为对流型（占散热器总量60%以上）和辐射式（占散热器总量50%以上）散热器。A、铸铁式散热器铸铁式散热器是目前应用最为广泛的散热器，它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低。但其金属耗量大，承压能力较低，制造、安装和运输劳动繁重。常见的铸铁式散热器有柱型和翼型2种翼型铸铁散热器其表面有许多竖向助片，内部为扁盒状空间，它的制造工艺简单，造价较低，但是金属耗量大，传热性能不如柱型散热器，外形不美观，不易恰好组成所需面积。翼型散热器现在已经逐步被柱型散热器取代。柱型散热器柱型散热器是单片的柱状连通体，每片各有几个中空的立柱相互连通，根据散热面积的需要，把各个单片组对成一组。柱型散热器常见的有二柱M-132型、四柱700型、四柱813型、四柱640型等。M-132型散热器宽度为132mm，两边为柱型，中间有波浪型的纵向肋片。四柱散热器的规格是以高度表示的，如四柱813型的，其高度为813mm。柱型散热器与翼型散热器相比传热系数高，散出同样热量时的金属耗量少，表面光滑，易消除积灰，外形也比较美观，每片散热面积少，易组成所需散热面积。柱型铸铁式散热器是现阶段应用最为广泛的散热器。B、钢制散热器闭式钢串片式，闭式钢串片式散热器由钢管、钢片、联箱及管接头组成。钢片串在钢管外面，两端折边90度，形成封闭的竖直空气通道，具有较强的对流散热能力。但是使用中时间较长会出现串片与钢管连接不紧或松动，影响传热效果。规格常用高*宽表示。闭式钢串片式散热器