1、第第八八章章 集中供熱系統集中供熱系統 概述概述l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 8-1 熱水供熱系統熱水供熱系統 1. 閉式熱水供熱系統閉式熱水供熱系統 圖圖8-1所示為雙管制閉式熱水供熱系統所示為雙管制閉式熱水供熱系統 方式方式：熱水沿熱網供水管輸送到各個熱用戶，：熱水沿熱網供水管輸送到各個熱用戶，在用戶內的用熱設備放出熱量后，沿網

2、中回在用戶內的用熱設備放出熱量后，沿網中回水管返回熱源水管返回熱源。 特點特點：應用最廣泛的供熱方式。：應用最廣泛的供熱方式。 分類分類開式熱水供暖系統開式熱水供暖系統閉式熱水供暖系統閉式熱水供暖系統8-1 熱水供熱系統熱水供熱系統 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工況與用戶水力工況與熱網無關熱網無關 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)( )(

3、 )7()( )( )( )( )( )( ) 雙管閉式熱水供熱系統示意圖雙管閉式熱水供熱系統示意圖（a）、（）、（b）、（）、（c）、（）、（d）、（）、（e e）無混合裝置的直接連接；（無混合裝置的直接連接；（f）裝水噴射器）裝水噴射器的直接連接；的直接連接；（g）、（）、（h）、（）、（i i）裝混合水泵的直）裝混合水泵的直接連接；（接連接；（j）供暖熱用戶與熱網的間接連）供暖熱用戶與熱網的間接連接；接；（k）通風熱用戶與熱網的連接；（）通風熱用戶與熱網的連接；（l）無儲水箱的連接方式；（無儲水箱的連接方式；（m）裝設上部儲水）裝設上部儲水箱的連接方式；箱的連接方式；（n）裝置容積式換熱

4、器的連接方式；）裝置容積式換熱器的連接方式；（o）裝設下部儲水箱的連接方式）裝設下部儲水箱的連接方式1-1-熱源的加熱裝置；熱源的加熱裝置；2-網路循環水泵；網路循環水泵；3-補給水泵；補給水泵；4-補給水壓力調節器；補給水壓力調節器；5-散熱散熱器；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-供暖熱用戶系統的循環水泵；供暖熱用戶系統的循環水泵；10-10-膨脹水箱；膨脹水箱；11-空氣加熱器；空氣加熱器；12-溫度溫度調節器；調節器；13-水水-水式換熱器；水式換熱器；14-儲水箱；儲水箱；15-15-容積式換熱器；容積式換熱器；16

5、-下部儲水箱；下部儲水箱；17-熱水供應系統的循環水泵；熱水供應系統的循環水泵；18-熱水供應系熱水供應系統的循環管路統的循環管路8-1 熱水供熱系統熱水供熱系統 閉式雙級串聯和混聯連接的熱水供應閉式雙級串聯和混聯連接的熱水供應系統。系統。目的目的：減少熱水供應負荷所需的網路循環：減少熱水供應負荷所需的網路循環水量。水量。方式方式：在熱網與生活熱水換熱過程，局部：在熱網與生活熱水換熱過程，局部加大供、回水熱網溫差而減小熱網流量。加大供、回水熱網溫差而減小熱網流量。 下面是圖下面是圖8-2：8-1 熱水供熱系統熱水供熱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12345678910

6、11126b6a( )( )（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-供暖熱用供暖熱用戶系統；戶系統；10-供暖系統循環水泵；供暖系統循環水泵；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-水加水

7、加熱器的預熱段；熱器的預熱段；6b-水加熱器的終熱段水加熱器的終熱段8-1 熱水供熱系統熱水供熱系統2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

8、-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8-1 熱水供熱系統熱水供熱系統 三三 閉式與開式熱水供熱系統的優缺點閉式與開式熱水供熱系統的優缺點 A.閉式熱水供熱系統的網路補水量少閉式熱水供熱系統的網路補水量少 B.在閉式熱水供暖系統中，網路循環水通過表面式熱在閉式熱水供暖系統中，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上水水質相同且穩定C.在閉式熱水供暖系統中，在熱力站或用戶入口在閉式熱水供暖系統中，在熱力站或用戶入口處，需安裝表面式熱交換器處，需安裝表面式熱交換器D.在利用低位

9、熱能方面，開式系統比閉式系統要好些在利用低位熱能方面，開式系統比閉式系統要好些8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l特點特點a.應用在以工業區、工業負荷為主要負荷應用在以工業區、工業負荷為主要負荷b.可用單管可用單管(用汽參數大致相同用汽參數大致相同)或多管或多管(按壓力分送按壓力分送)供熱供熱 C.回收或不回收凝水回收或不回收凝水(由用汽性質、經濟性決定由用汽性質、經濟性決定 )1234568791110121315AB(a)(b)(c)(d)(e)AB上水上水上水161718(f)(g)(h)14蒸汽供熱系統示意圖蒸汽供熱系統示意圖（a）生產工藝熱用戶與蒸汽網連接）生產工藝熱用戶與蒸汽網連接圖

10、；（圖；（b）蒸汽供暖用戶系統與蒸汽網直）蒸汽供暖用戶系統與蒸汽網直接連接圖；（接連接圖；（c）采用蒸汽）采用蒸汽-水換熱器的水換熱器的連接圖；（連接圖；（d）采用蒸汽噴射器的連接圖；）采用蒸汽噴射器的連接圖；（e）通風系統與蒸汽網路的連接圖；）通風系統與蒸汽網路的連接圖；（f）蒸汽直接加熱的熱水供應圖式；）蒸汽直接加熱的熱水供應圖式；（g）采用容積式加熱器的熱水供應圖式；）采用容積式加熱器的熱水供應圖式；（h）無儲水箱的熱水供應圖式）無儲水箱的熱水供應圖式1-1-蒸汽鍋爐；蒸汽鍋爐；2-鍋爐給水泵；鍋爐給水泵；3-凝結凝結水箱；水箱；4-減壓閥；減壓閥；5-生產工藝用熱設備；生產工藝用熱設備

11、；6-疏水器；疏水器；7-用戶凝結水箱；用戶凝結水箱；8-用戶凝結用戶凝結水泵；水泵；9-散熱器；散熱器；10-供暖系統用的蒸汽供暖系統用的蒸汽-水換熱器；水換熱器；11-膨脹水箱；膨脹水箱；12-循環水泵；循環水泵；13-蒸汽噴射器；蒸汽噴射器；14-溢流管；溢流管；15-空氣加空氣加熱裝置；熱裝置；16-上部儲水箱；上部儲水箱；17-容積式換熱容積式換熱器；器；18-熱水供應系統的蒸汽熱水供應系統的蒸汽-水換熱器水換熱器8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l 二二 凝水回收系統凝水回收系統 定義定義蒸汽放熱后凝結水出用熱設備，經疏水蒸汽放熱后凝結水出用熱設備，經疏水器、凝結水管道返回熱源的管道

12、系統及器、凝結水管道返回熱源的管道系統及其設備組成的整個系統其設備組成的整個系統 特點特點a.水溫高水溫高(80100) b.水質保證條件下是良好的鍋爐補水水質保證條件下是良好的鍋爐補水c.能否合理設計與運行是凝水回收的關鍵能否合理設計與運行是凝水回收的關鍵 注：凝水回收系統條件復雜注：凝水回收系統條件復雜 8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l非滿管流的凝結水回收系統非滿管流的凝結水回收系統 按是否與大氣相同分類按是否與大氣相同分類 開式開式 閉式閉式 按流動方式分類按流動方式分類 單相單相 兩相兩相 滿管流滿管流 非滿管流非滿管流 按流動動力分類按流動動力分類 重力回水重力回水 機械回水機械回

13、水(加壓回水加壓回水) 8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l1 非滿管流的凝結水回收系非滿管流的凝結水回收系統統(低壓自流式低壓自流式)特點特點：管內有蒸汽，適用于供熱管內有蒸汽，適用于供熱區域小地形坡向凝水箱，區域小地形坡向凝水箱，鍋爐房位置應是該區最低鍋爐房位置應是該區最低處。開式系統處。開式系統凝水654321i0.005低壓自流式凝結水回收系統低壓自流式凝結水回收系統1-1-車間用熱設備；車間用熱設備；2-疏水器；疏水器；3-室外自流凝結室外自流凝結 水管；水管；4-凝結水箱；凝結水箱；5-排汽管；排汽管；6-凝結水泵凝結水泵8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l2.兩相流的凝水回收系兩相流

14、的凝水回收系統統(余壓回水系統余壓回水系統)特點特點1.汽、水兩相流汽、水兩相流2.凝水管粗凝水管粗3.作用半徑由背壓值確定。作用半徑由背壓值確定。4.地勢起伏無影響，應用于用汽參數地勢起伏無影響，應用于用汽參數5.一致用汽點分散蒸汽系統中一致用汽點分散蒸汽系統中6.開式開式 凝水45632P2P11余壓回收系統余壓回收系統 1-1-用汽設備；用汽設備；2-疏水器；疏水器；3-兩向流凝水管道；兩向流凝水管道； 4-4-凝結水箱；凝結水箱；5-排汽管；排汽管；6-凝結水泵凝結水泵8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l3.重力式滿管流凝結水重力式滿管流凝結水回收系統回收系統特點特點a.對地勢有要求對地

15、勢有要求b.室外管不含汽，管徑小室外管不含汽，管徑小c.開式開式 小結：上述三種開式，小結：上述三種開式，排汽管放掉二次蒸汽，空排汽管放掉二次蒸汽，空氣進入系統，會腐蝕管道。氣進入系統，會腐蝕管道。12378凝水P1P2蒸汽管645重力式滿管流凝結水回收系統重力式滿管流凝結水回收系統1-1-車間用熱設備；車間用熱設備；2-疏水器；疏水器；3-余壓凝結水管道；余壓凝結水管道；4-高位水箱（或二次蒸發箱）；高位水箱（或二次蒸發箱）；5-排汽管；排汽管；6-室外室外凝水管道；凝水管道；7-凝結水箱；凝結水箱；8-凝結水泵凝結水泵8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l4.閉式余壓凝結水回收系統閉式余壓凝結

16、水回收系統 特點：特點：閉式余壓系統閉式余壓系統就是用閉式水就是用閉式水箱代替余壓系箱代替余壓系統種的開式水箱，統種的開式水箱，系統腐蝕系統腐蝕減弱，運行復雜。減弱，運行復雜。閉式余壓凝結水回收系統閉式余壓凝結水回收系統1-車間用熱設備；車間用熱設備；2-疏水器；疏水器；3-余壓凝水管；余壓凝水管；4-閉式凝閉式凝結水箱；結水箱；5-安全水封；安全水封；6-凝結水泵；凝結水泵；7-二次汽管道；二次汽管道；8-利用二次汽的換熱器；利用二次汽的換熱器；9-壓力調節器壓力調節器 8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l5.閉式滿管流閉式滿管流 凝水回收系統凝水回收系統 用二次蒸發箱代替重力式滿用二次蒸發箱

17、代替重力式滿管流的高位水箱，利用二次汽管流的高位水箱，利用二次汽設備投資大，應用不廣泛。設備投資大，應用不廣泛。特點特點閉式滿管流凝結水回收系統閉式滿管流凝結水回收系統1-1-車間生產工藝用汽設備；車間生產工藝用汽設備；2-疏水器；疏水器；3-二次蒸發箱；二次蒸發箱；4-安全閥；安全閥；5-補汽的壓力調節閥；補汽的壓力調節閥；6-散熱器；散熱器；7-7-多級水封；多級水封；8-室外凝水管道；室外凝水管道；9-閉式水箱；閉式水箱；10-安全安全水封；水封；11-凝結水泵；凝結水泵；12-壓力調節器壓力調節器8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l 6.加壓回水系統加壓回水系統 特點特點對大系統設凝結水

18、分站對大系統設凝結水分站 加壓加壓返回總站返回總站開式或閉式開式或閉式 加壓回水系統加壓回水系統1-1-車間用汽設備；車間用汽設備；2-疏水器；疏水器；3-車間或凝結水泵分站內車間或凝結水泵分站內的凝結水箱；的凝結水箱；4-車間或凝結分站內的凝結水泵；車間或凝結分站內的凝結水泵；5-室外室外凝水管道；凝水管道；6-熱源總凝結水箱；熱源總凝結水箱；7-凝結水泵凝結水泵8-2 蒸汽供熱系統蒸汽供熱系統l各種各種凝水設備主要矛盾凝水設備主要矛盾 選擇凝結水回收系統時，必須全面考慮熱源、外網選擇凝結水回收系統時，必須全面考慮熱源、外網和室內用戶系統的情況；各用戶的回水方式應相互適和室內用戶系統的情況；

19、各用戶的回水方式應相互適應，不得各自為政，相互脫節，干擾整個系統的凝結應，不得各自為政，相互脫節，干擾整個系統的凝結水回收，同時，要盡可能地利用凝水的熱量。水回收，同時，要盡可能地利用凝水的熱量。熱網系統形式熱網系統形式與多熱源聯合供熱與多熱源聯合供熱第第三三節節 熱網系統型式熱網系統型式 熱網是集中供熱系統重要組成部分，擔熱網是集中供熱系統重要組成部分，擔負熱能輸送任務。熱網系統型式取決熱媒負熱能輸送任務。熱網系統型式取決熱媒(蒸蒸汽或熱水汽或熱水)、熱源、熱源(熱電廠或區域鍋爐房等熱電廠或區域鍋爐房等)與與熱用戶的相互位置和供熱地區熱用戶種類、熱用戶的相互位置和供熱地區熱用戶種類、熱負荷大

20、小和性質等。選擇熱網系統型式應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。遵循的基本原則是安全供熱和經濟性。種類：蒸汽網；種類：蒸汽網； 水網；水網； 蒸汽與水網。蒸汽與水網。一、蒸汽供熱系統一、蒸汽供熱系統主要型式：主要型式：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.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.雙管或多根蒸汽管雙管或多根蒸汽管 （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）參數有多種要求（且差別很大）參數有多種要求（且差別很

21、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，比較集中且數量不熱用戶主要是工廠的各生產設備，比較集中且數量不多，因此單根蒸汽管和凝結水管的熱網系統型式是最多，因此單根蒸汽管和凝結水管的熱網系統型式是最普遍采用的方式。普遍采用的方式。 二、熱水供熱系統二、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，有為數眾多的建筑系統中，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。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，其供目前國內以區域鍋爐房為熱源的熱水供熱

22、系統，其供暖建筑面積暖建筑面積般為數萬至數十萬平方米，個別系統甚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幾個熱源至超過百萬平方米。以熱電廠為熱源或具有幾個熱源的大型熱水供熱系統，其供暖建筑面積可高達數百萬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式時，應特別平方米。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，當部分管段出現故障后，熱網具注意供熱的可靠性，當部分管段出現故障后，熱網具有后備供熱的可能性問題。有后備供熱的可能性問題。熱網主要型式：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

23、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網示意圖；大型熱水供熱系統的熱網示意圖；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、設計與運行水力工況復雜可靠性高、備用率下降、經濟運行、設計與運行水力工況復雜,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。圖圖8

24、-11 枝狀管網枝狀管網圖圖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圖圖8-12 大型熱水供熱系統的熱網示意圖大型熱水供熱系統的熱網示意圖圖圖8-12 8-12 大型熱水供熱系統示意圖大型熱水供熱系統示意圖1-熱電廠；熱電廠；2-2-區域鍋爐房；區域鍋爐房； 3-3-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-輸輸配干線；配干線；6-6-支干線；支干

25、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圖圖8-13 熱電廠與外置區域鍋爐房聯合供熱系統熱電廠與外置區域鍋爐房聯合供熱系統示示 圖圖8-14 多熱源供熱系統的環狀管網示意圖多熱源供熱系統的環狀管網示意圖312459a810a7a612b7b1112a10a10b10b9b圖圖8-13 8-13 熱電廠與外置區域鍋爐房聯合供熱系統示意圖熱電廠與外置區域鍋爐房聯合供熱系統示意圖1-1-熱電廠；熱電廠；2-2-熱源出口閥門；熱源出口閥門； 3-3

26、-主干線；主干線； 4-4-支干線；支干線； 5-5-分支管分支管段；段； 6-6-通向區域鍋爐房的輸配干線；通向區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-區域鍋爐房供熱范圍內的用戶區域鍋爐房供熱范圍內的用戶引入口和熱力站；引入口和熱力站；11-11-整個供暖季節只由熱電廠供熱的熱力站；整個供暖季節只由熱電廠供熱的熱力站； 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1532164圖圖8-148-14多熱源供熱系統的環狀管網示意圖多熱源供熱系統的環狀管網示意圖1-熱電廠；熱電

27、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8.3 阻力分布式加壓泵熱水供熱系阻力分布式加壓泵熱水供熱系統統概述概述 常見常見集中供熱系統集中供熱系統都具備同一特點：系統循環泵都具備同一特點：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。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定義與型式定義與型式 阻力分布式變頻泵供熱系統是把熱源循環泵的動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熱源循環泵、管網循環泵（即管網加壓泵）力分解到熱源循環泵、管網循環泵（即管網加壓泵）和用戶循環泵（即用戶加壓泵），三部分循環水泵變和用戶循環泵（即用戶加壓泵），三部分循環水泵變頻控制、串聯運行。阻力分布式變頻泵作為一種新型頻控制、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，與傳統的循環泵單點布置的循環泵多點串聯布形式，與傳統的循環泵單