熱力管道設(shè)計方法.ppt

熱力管道設(shè)計方法,2016年11月.北京,熱力管道（GB2）,GB類壓力管道：城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)的用于公用或民用的燃?xì)夂蜔崃艿?。燃?xì)夤艿繥B1熱力管道GB2,一、集中供熱系統(tǒng),（一）定義,定義一個或多個熱源通過供熱管網(wǎng)向多個用戶供熱的系統(tǒng)，由熱源、熱網(wǎng)和用戶組成。作用熱源:能量轉(zhuǎn)換：將天然或人造能源轉(zhuǎn)化為熱能。熱網(wǎng):能量輸送：向用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線。用戶:從熱源獲得熱能的用熱裝置。,（二）主要分類,熱電廠供熱系統(tǒng)鍋爐房供熱系統(tǒng)余熱供熱系統(tǒng)可再生能源供熱系統(tǒng),（二）主要分類根據(jù)熱源分類,蒸汽供熱系統(tǒng)熱水供熱系統(tǒng),（二）主要分類根據(jù)熱媒分類,（二）主要分類根據(jù)供熱管網(wǎng)分類,單管制雙管制多管制,自然條件,用戶性質(zhì),安全、經(jīng)濟(jì),用戶規(guī)模,（三）選擇方法,二、熱負(fù)荷,根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)分為：生產(chǎn)熱負(fù)荷采暖熱負(fù)荷通風(fēng)熱負(fù)荷空調(diào)熱負(fù)荷生活熱水熱負(fù)荷,（一）熱負(fù)荷類型,D：平均耗汽量（kg/h）B1：年燃料耗量（kg）QL：低位發(fā)熱量（kJ/kg）b：鍋爐效率s：供熱系統(tǒng)效率,生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷：生產(chǎn)工藝實際數(shù)據(jù),按燃料耗量驗算,按產(chǎn)品單耗驗算,（二）熱負(fù)荷計算,W：年產(chǎn)量（t或件）b：單位產(chǎn)品耗煤量（kg/t或kg/件）：回水率Ta：年平均負(fù)荷利用小時數(shù)（h）hb、hma：供汽焓、補水焓（kJ/kg）hrt：回水焓（kJ/kg）,QhqhA10-3式中Qh采暖設(shè)計熱負(fù)荷（kW）；qh采暖熱指標(biāo)（W/m2），A采暖建筑物的建筑面積（m2）。,采暖熱負(fù)荷：室外采暖設(shè)計溫度時，為保證室內(nèi)溫度符合要求，由供熱設(shè)備提供的熱量。,（二）熱負(fù)荷計算,三、供熱管網(wǎng),輸送距離長分支節(jié)點多附件設(shè)備多熱水管網(wǎng)發(fā)生事故時允許有停供搶修時間一般管網(wǎng)事故搶修時間不超過12小時，大型管網(wǎng)事故搶修時間不超過24小時,（一）供熱管網(wǎng)特點,常用設(shè)計規(guī)范,城鎮(zhèn)熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范CJJ34-2010城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/81-98城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程CJJ104-2005城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范CJJ28-2004工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50235-2010工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范GB50316-2008工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范GB50246-97工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范GB50126-2008現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-98高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管CJ/T114-2000高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管管件CJ/T155-2001,多管制管網(wǎng),枝狀管網(wǎng),平面布置形式,環(huán)狀管網(wǎng),（二）平面布置形式,枝狀管網(wǎng)從熱源引出主干線向用戶供熱，形成類似樹枝狀的管網(wǎng)。特點：型式簡單、投資低，調(diào)節(jié)方便。安全性較差。,熱源,用戶,用戶,用戶,用戶,用戶,（二）平面布置形式,環(huán)狀管網(wǎng)：管網(wǎng)主干線之間連通構(gòu)成環(huán)形.,特點：安全可靠，投資高。,熱源,用戶,用戶,用戶,用戶,用戶,用戶,用戶,（二）平面布置形式,供熱面積大于1000萬m2的熱網(wǎng)干線宜連成環(huán)網(wǎng)。,最低供熱保證率,多管制管網(wǎng),供熱系統(tǒng)中熱用戶所需介質(zhì)參數(shù)差別較大,2,不能間斷的熱用戶；,熱負(fù)荷變化較大,季節(jié)性熱負(fù)荷占全年總負(fù)荷比例較大,（二）平面布置形式,平行于道路中心，敷設(shè)在車行道以外，同一條管道應(yīng)沿街道一側(cè)敷設(shè)；穿過廠區(qū)的熱網(wǎng)敷設(shè)在易于檢修和維護(hù)的位置；通過非建筑區(qū)的熱力網(wǎng)管道應(yīng)沿公路敷設(shè)；宜避開土質(zhì)松軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險帶等不利地段。DN300mm管道，可穿過地下室或用開槽施工法自建筑物下專門敷設(shè)的管溝內(nèi)穿過。架空管道可和其它管道敷設(shè)在同一管架上，應(yīng)便于檢修，不得架設(shè)在腐蝕性介質(zhì)管道的下方。熱網(wǎng)可以和自來水、10kV以下的電力電纜、通訊線路、壓縮空氣管道、壓力排水管和重油管敷設(shè)在管溝內(nèi)。熱力管應(yīng)高于自來水管和重油管，自來水管應(yīng)做絕熱層和防水層。,（三）平面布置形式,（三）平面布置形式,運行安全,節(jié)約用地,總原則,降低投資,施工維修方便,燃?xì)夤懿坏眠M(jìn)入熱網(wǎng)管溝。熱網(wǎng)管溝與燃?xì)夤艿澜徊娲怪眱艟嘈∮?00mm時，燃?xì)夤鼙仨毤犹坠埽坠軆啥顺龉軠?m以上。,（四）管道敷設(shè)方式,低支架,中支架,高支架,敷設(shè)方式,地下敷設(shè),地上敷設(shè),直埋,管溝,（四）管道敷設(shè)方式,低支架：H：0.31.0m,中支架H：2.04.5m,高支架H4.5m,地上敷設(shè),（四）管道敷設(shè)方式,通行,半通行,不通行,地溝敷設(shè),冷安裝,敞槽預(yù)熱安裝,覆土預(yù)熱安裝,（四）管道敷設(shè)方式,無補償,有補償,直埋敷設(shè),選擇原則,城鎮(zhèn)街道上和居住區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)宜采用地下敷設(shè)，地下敷設(shè)困難時，可采用地上敷設(shè)，但應(yīng)注意美觀。廠區(qū)熱力網(wǎng)管道，宜采用地上敷設(shè)。熱水管道地下敷設(shè)時，優(yōu)先采用直埋敷設(shè)；管溝敷設(shè)首選不通行管溝敷設(shè)；穿越不允許開挖檢修的地段時，采用通行管溝敷設(shè)；通行管溝困難時，采用半通行管溝敷設(shè)。蒸汽直埋敷設(shè)應(yīng)采用保溫良好、防水可靠、耐腐蝕的預(yù)制保溫管，設(shè)計壽命不低于25年。,直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,（四）管道敷設(shè)方式,地上敷設(shè)管道與建（構(gòu)）筑物或其它管線距離,（五）間距要求,地下敷設(shè)熱網(wǎng)與建（構(gòu)）筑物或其它管線距離,（五）間距要求,地下敷設(shè)熱網(wǎng)與建（構(gòu)）筑物或其它管線距離,（五）間距要求,直埋敷設(shè)熱力網(wǎng)管道最小覆土深度,直埋敷設(shè)管道最小覆土深度應(yīng)考慮土壤和地面活荷載對管道強度的影響并保證管道不發(fā)生縱向失穩(wěn)。具體規(guī)定應(yīng)按城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81規(guī)定執(zhí)行。,（五）間距要求,管材:無縫鋼管、電弧焊或高頻焊焊接鋼管。管道和鋼材的規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,連接方式:焊接、法蘭連接和螺紋連接。熱網(wǎng)連接應(yīng)采用焊接。管道與設(shè)備、閥門等連接也應(yīng)采用焊接，需拆卸時，采用法蘭連接。DN25mm的放氣閥，可采用螺紋連接，連接放氣閥的管道應(yīng)采用厚壁管。,（六）管材及連接方式,彎頭、異徑管、三通、法蘭、閥門及放氣、放水裝置等。,（七）熱力網(wǎng)管道附件,閥門,管道干線、支干線、支線的起點安裝關(guān)斷閥門。熱水網(wǎng)干線設(shè)分段閥門。輸送干線23km；輸配干線11.5km。,熱源,用戶,2km,熱源,用戶,用戶,輸送干線,輸配干線,（七）熱力網(wǎng)管道附件,熱源間的連通干線、環(huán)網(wǎng)分段閥應(yīng)采用雙向密封閥門。壓力1.6MPa，且直徑500mm的閘閥應(yīng)安裝旁通閥。直徑按閥門直徑十分之一選用。直徑500mm的閥門，宜采用電動驅(qū)動裝置。,2km,放氣、疏放水裝置,熱水、凝結(jié)水管道高點安裝放氣裝置，低點安裝放水裝置。蒸汽管低點設(shè)啟動疏水和經(jīng)常疏水裝置。,熱水管道放水時間,（七）熱力網(wǎng)管道附件,疏放水小室,檢查室,（七）熱力網(wǎng)管道附件,凈空高度不小于1.8m，通道寬度不小于0.6m；保溫結(jié)構(gòu)表面與檢查室地面距離不小于0.6m；人孔直徑不小于0.7m，不少于2個，對角布置，人孔避開檢查室內(nèi)設(shè)備，凈空面積小于4m2時，可設(shè)1個人孔；至少設(shè)1個集水坑，置于人孔下方；檢查室地面應(yīng)低于管溝內(nèi)底不小于0.3m；爬梯高度大于4m時應(yīng)設(shè)護(hù)攔或在爬梯中間設(shè)平臺。,彎頭、三通、法蘭、變徑管,彎頭、三通、法蘭、變徑管均選用標(biāo)準(zhǔn)件，彎頭的壁厚應(yīng)不小于管道壁厚。焊接彎頭應(yīng)雙面焊接。變徑管制作應(yīng)采用壓制或鋼板卷制，壁厚不小于管道壁厚。鋼管焊制三通，支管開孔應(yīng)進(jìn)行補強。對于承受干管軸向荷載較大的直埋敷設(shè)管道，應(yīng)考慮三通干管的軸向補強，其技術(shù)要求按城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81規(guī)定執(zhí)行。,（七）熱力網(wǎng)管道附件,1,設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則GB/T4272,3,工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范GB/50264,2,設(shè)備和管道絕熱設(shè)計導(dǎo)則GB/T8175,保溫目的：,減少熱損失、節(jié)能運行人員安全保證用戶用熱需求,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),保溫材料選用原則,工作溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.08W(mK)，有隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；松散或可壓縮的保溫材料應(yīng)有使用密度下的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；,硬質(zhì)預(yù)制成型制品抗壓強度不應(yīng)小于0.3MPa；半硬質(zhì)的保溫材料壓縮10時的抗壓強度不應(yīng)小于0.2MPa。,3,密度不應(yīng)大于300kg/m3,其它：吸水率低、對環(huán)境人體危害小、對管道無腐蝕,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計,直埋敷設(shè)熱水管道,采用鋼管、保溫層、外護(hù)管結(jié)合成一體的預(yù)制管。符合高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管CJ/T114和玻璃纖維增強塑料外護(hù)層聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管CJ/T129的規(guī)定。,聚乙烯,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計,保溫計算,計算管網(wǎng)散熱損失、供熱介質(zhì)溫降，確定經(jīng)濟(jì)保溫厚度。,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計,(mm),熱損失費用,0,費用（元）,總費用,保溫費用,T0,四、管網(wǎng)水力計算,1,設(shè)計計算,3,事故分析,2,校核計算,（一）計算型式,分析供熱系統(tǒng)正常運行的壓力工況,2,確定管徑、流量和壓力損失,進(jìn)行事故工況分析,3,必要時進(jìn)行動態(tài)水力分析,（二）水力計算內(nèi)容,計算流量選取原則從熱源引出的主管按熱源最大能力計算；直接與用戶連接的支管按用戶遠(yuǎn)期負(fù)荷計算；主干管或分支干管按各用戶計算流量之和計算。,（二）計算參數(shù)確定,計算長度：管道幾何展開長度和管件局部阻力當(dāng)量長度,Lj（1+）Lz,Lj計算長度（m）Lz幾何展開長度（m）局部阻力與沿程阻力的比值,（二）計算參數(shù)確定,介質(zhì)允許流速,h=P/Lj,h單位長度允許壓降（Pa/m）Lj主干線計算長度（m）P主干線壓差（Pa）,（二）計算參數(shù)確定,主干線單位長度允許壓降,式中Dn管道內(nèi)徑（mm）Q計算流量(m3/h)w介質(zhì)流速（m/s）,管網(wǎng)管徑,壓力損失,P=P1+P2+P3式中P1沿程阻力P2局部阻力P3靜壓力,（二）計算參數(shù)確定,管網(wǎng)水力計算表表8-1,管網(wǎng)水力計算表,（三）計算結(jié)果,（三）計算結(jié)果,（三）計算結(jié)果,動態(tài)水力分析條件輸送距離長、地形高差大、壓力高、溫度高、可靠性要求高。動態(tài)水力分析內(nèi)容循環(huán)泵或中繼泵、輸送干線閥門、換熱器等發(fā)生事故時的壓力瞬變。安全保護(hù)措施（1）設(shè)置氮氣定壓罐；（2）設(shè)置靜壓分區(qū)閥；（3）設(shè)置緊急泄水閥；（4）延長主閥關(guān)閉時間；（5）循環(huán)泵、中繼泵與輸送干線的分段閥聯(lián)鎖控制；（6）提高管道和設(shè)備的承壓等級；（7）適當(dāng)提高定壓或靜壓水平；（8）增加事故補水能力。,（四）動態(tài)水力工況分析,熱網(wǎng)循環(huán)水泵,泵的總流量應(yīng)不小于管網(wǎng)總設(shè)計流量；泵的揚程不小于設(shè)計流量下熱源、熱網(wǎng)、最不利用戶壓力損失之和；并聯(lián)運行水泵的特性曲線宜相同；泵的承壓、耐溫能力應(yīng)與熱力網(wǎng)設(shè)計參數(shù)相適應(yīng)；應(yīng)減少并聯(lián)水泵臺數(shù)，3臺或3臺以下循環(huán)水泵并聯(lián)運行時，應(yīng)設(shè)備用泵，當(dāng)4臺或4臺以上泵并聯(lián)運行時，可不設(shè)備用泵；多熱源聯(lián)網(wǎng)運行或質(zhì)量調(diào)節(jié)的單熱源供熱系統(tǒng)，采用調(diào)速泵。,（五）熱網(wǎng)設(shè)備選擇,閉式熱力網(wǎng)補水裝置的流量，應(yīng)不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%；事故補水量不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的4%；開式熱力網(wǎng)補水泵的流量，應(yīng)不小于生活熱水最大設(shè)計流量和供熱系統(tǒng)泄漏量之和；閉式熱力網(wǎng)補水泵應(yīng)不少于二臺，可不設(shè)備用泵；開式熱力網(wǎng)補水泵不宜少于三臺，其中一臺備用事故補水時，軟化除氧水量不足，可補充工業(yè)水。,熱網(wǎng)補水泵,（五）熱網(wǎng)設(shè)備選擇,五、熱力管道位移及補償方式,熱位移管道內(nèi)介質(zhì)溫度高于周圍環(huán)境溫度，因熱脹而產(chǎn)生的伸長。熱補償管道的補償可采用自然補償和利用補償器補償兩種方式。自然補償是利用管道布置的自然彎曲和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生變形來吸收管道的熱伸長，以消除管道的熱應(yīng)力。應(yīng)盡量采用自然補償，當(dāng)自然補償無法滿足補償要求時，可設(shè)置補償器進(jìn)行熱補償。選擇補償器時，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)條件，采用維修工作量小，工作可靠，價格低廉的補償器。,（一）基本概念,方型補償器,波紋補償器,套筒補償器,補償器,球形補償器,（二）補償器類型,波紋補償器由單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的補償設(shè)備，占地小，介質(zhì)流動阻力小。,波紋補償器結(jié)構(gòu)圖,波紋補償器外型圖,（三）補償器特點,套筒補償器：由套管和外殼管組成，其補償能力大，占地小，介質(zhì)流動阻力小。,直埋型套筒補償器,套筒補償器外型圖,（三）補償器特點,球形補償器由球體及外殼組成，能作空間變形，補償能力大，安裝方便。,（三）補償器特點,六、管道應(yīng)力計算和作用力計算,（一）熱力管道應(yīng)力計算,原則：采用應(yīng)力分類法一次應(yīng)力、二次應(yīng)力、峰值應(yīng)力一次應(yīng)力：管道由內(nèi)壓、持續(xù)外載引起的應(yīng)力屬于一次應(yīng)力，應(yīng)力驗算采用彈性分析和極限分析；二次應(yīng)力：管道由熱脹冷縮等變形受約束產(chǎn)生的應(yīng)力，屬于二次應(yīng)力，應(yīng)力驗算采用安定性分析；峰值應(yīng)力：管件由于局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)等產(chǎn)生的應(yīng)力，屬于峰值應(yīng)力，應(yīng)力驗算采用疲勞分析。,計算目的：判斷管道是否安全。提供結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù),（二）管道作用力計算,熱脹冷縮受約束產(chǎn)生的作用力,內(nèi)壓產(chǎn)生的不平衡力,活動端位移產(chǎn)生的作用力,管道作用力計算,固定支架推力計算,（1）架空和溝道敷設(shè)摩擦力：內(nèi)壓力：式中：Pm摩擦力（N）q單位長度結(jié)構(gòu)荷重（N/m）摩擦系數(shù)L管段計算長度（m）Pn內(nèi)壓力（MPa）P工作壓力（MPa）F管道截面積（cm2）,（二）管道作用力計算,（2）直埋敷設(shè)摩擦力：Pm=Dc（H+Dc/2）gV式中：Pm每米管道的摩擦力（N/m）H管頂覆土深度（m）摩擦系數(shù)Dc保溫管外徑（m）土壤密度（kg/m3）,DC,H,補償器推力及內(nèi)壓力的計算與架空和溝道敷設(shè)計算方法相同,G,（二）管道作用力計算,固定支架推力計算,（1）地上敷設(shè)和管溝敷設(shè)管道固定點兩側(cè)管段由熱脹冷縮受約束引起的作用力和活動端位移產(chǎn)生的作用力的合力相互抵消時，較小方向作用力應(yīng)乘以0.7抵消系數(shù)；固定點兩側(cè)管段內(nèi)壓不平衡力抵消系數(shù)取。（2）直埋敷設(shè)熱水管道直埋敷設(shè)熱水管道應(yīng)按城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81的規(guī)定執(zhí)行。,（三）管道作用力合成,L1,L2,L1,L1,L2,L2,F=（N10.7N2）+（P1-P2）,f1=q1L1，f2=q2L2,P1=PF1，P2=PF2,F=（f1+N1）0.7（f2+N2）+（P1-P2）,F=（f1+N1）0.7N2+（P1-P2）,（三）管道作用力合成,（四）管道支吊架類型,固定支架,活動支架,剛性吊架,彈簧吊架,支架,吊架,強度條件：,PN4MPa：,式中Lmax支吊架允許的最大間距（m）Et鋼材彈性模量（MPa）q管道單位重量（N/m）w管子斷面抗彎矩（cm3）管子環(huán)向焊縫系數(shù)水平90彎管兩端支吊架間的展開長度，不應(yīng)大于水平直管段上支吊架最大允許間距的0.73倍。,PN4.0MPa：,剛度條件：,（三）活動支架間距計算,（四）固定支架間距計算,固定支架不僅承受管道的垂直荷載，還承受管道各向的推力和力矩，間距滿足以下條件：管道在兩固定架的熱伸長值，不得超過兩固定架間補償器的允許補償值。管道的垂直荷重和各向推力和力矩，不得超過固定架結(jié)構(gòu)強度計算的允許值。固定架的設(shè)置，應(yīng)能防止管道產(chǎn)生振動。固定架最大間距與管道直徑、介質(zhì)溫度和補償器類型等有關(guān)。,七、中繼泵站與熱力站,（一）中繼泵站設(shè)置原則,距離遠(yuǎn)、高差大、管網(wǎng)允許壓力有限時，為滿足末端用戶要求，降低電耗，節(jié)省費用，需設(shè)置中繼泵站。泵站可設(shè)在供水或回水管上，優(yōu)先考慮回水加壓。泵站位置及水泵揚程在水力計算的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。中繼泵站不應(yīng)建在環(huán)狀管網(wǎng)的環(huán)線上。,（一）中繼泵站設(shè)置原則,（二）中繼泵站布置,（1）相鄰兩個機組基礎(chǔ)間的凈距1）當(dāng)電動機容量小于或等于55kW時，不小于0.8m；2）當(dāng)電動機容量大于55kW時，不小于1.2m；（2）就地檢修時，至少在每個機組一側(cè)留有大于水泵機組寬度加0.5m的通道；（3）相鄰兩個機組突出部分的凈距以及突出部分與墻壁間的凈距，應(yīng)保證泵軸和電動機轉(zhuǎn)子在檢修時能拆卸，并不應(yīng)小于0.7m，如電動機容量大于55kW，則不應(yīng)小于1.0m；（4）中繼泵站的主要通道寬度不應(yīng)小于1.2m；（5）水泵基礎(chǔ)應(yīng)高出站內(nèi)地坪0.15m以上。（6）水泵吸入母管和壓出母管之間應(yīng)設(shè)裝有止回閥的旁通管。旁通管管徑宜與母管等徑。（7）中繼泵站水泵入口處應(yīng)設(shè)除污裝置。,（三）熱力站,作用：連接熱網(wǎng)和熱用戶的中間設(shè)備，其作用如下：（1）將熱量從熱網(wǎng)轉(zhuǎn)移到熱用戶。（2）將熱源的參數(shù)變換為用戶所需的參數(shù)，以保證用戶系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運行。（3）檢測和計量熱用戶耗熱量。,類型：,根據(jù)管網(wǎng)介質(zhì)分為：水水熱力站和汽水熱力站；根據(jù)設(shè)備型式分為：有人值守?zé)崃φ竞蜔o人值守?zé)崃φ?；根?jù)服務(wù)對象分為：工業(yè)熱力站和民用熱力站。,供熱規(guī)模,熱力站最佳規(guī)模，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。不具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較條件時，熱力站的規(guī)模宜按下列原則確定：（1）新建居住區(qū)，最大規(guī)模以供熱范圍不超過本街區(qū)為限。（2）已有采暖系統(tǒng)小區(qū)，在減少改造工程量的前提下，宜減少熱力站的個數(shù)。（3）工業(yè)熱力站，通常一個單位或數(shù)個臨近單位設(shè)置一個熱力站。,（三）熱力站,水水熱力站內(nèi)主要設(shè)備,組合式換熱機組（板式換熱器、循環(huán)水泵、補水泵、除污器及部分控制儀表）、全自動軟水器、補水箱等。,（三）熱力站,熱力站換熱器選擇1）選用工作可靠、傳熱性能良好的換熱器；2）換熱器可不設(shè)備用。換熱器臺數(shù)和單臺能力的確定應(yīng)適應(yīng)熱負(fù)荷的分期增長，并考慮供熱可靠性的需要；,循環(huán)水泵選擇1）水泵流量應(yīng)不小于所有用戶的設(shè)計流量之和；2）水泵揚程應(yīng)不小于換熱器、站內(nèi)管道設(shè)備、主干線和最不利用戶內(nèi)部系統(tǒng)阻力之和；3）水泵臺數(shù)應(yīng)不少于2臺，其中1臺備用。當(dāng)采用質(zhì)量調(diào)節(jié)或考慮用戶自主調(diào)節(jié)時應(yīng)選用調(diào)速泵,（三）熱力站,補水裝置選擇：1）水泵流量為正常補水量的45倍，正常補水量采用系統(tǒng)水容量的1；2）水泵的揚程不應(yīng)小于補水點壓力加3050kPa；3）水泵臺數(shù)不宜少于2臺，其中一臺備用；4）補給水箱的有效容積可按11.5小時的正常補水量考慮。,水處理設(shè)備：間接連接采暖系統(tǒng)的補水質(zhì)量應(yīng)保證換熱器不結(jié)垢，采用化學(xué)軟化處理時，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合以下規(guī)定：懸浮物5mg/L總硬度0.6mmol/L溶解氧0.1mg/L含油量2mg/LPH（25）712,（三）熱力站,八、熱力管道施工驗收,（一）質(zhì)量復(fù)驗報告,復(fù)驗報告應(yīng)包括材料品種名稱、材料代號、鋼材規(guī)格、鋼廠名稱及鋼材爐批號、數(shù)據(jù)來源、化學(xué)成分、機械性能。,（二）補償器安裝,方形補償器,水平安裝時，垂直臂應(yīng)水平放置，平行臂與管道坡度相同；垂直安裝時，不得在彎管上開孔安裝放風(fēng)和排水管；補償器處滑托處的預(yù)偏移量應(yīng)符合設(shè)計要求；冷緊應(yīng)在兩端同時、均勻?qū)ΨQ進(jìn)行，允許誤差為10mm。,與球形補償器相連的兩垂直臂傾斜角度應(yīng)符合設(shè)計要求，外伸部分應(yīng)與管道坡度保持一致。試運行期間在工作壓力和溫度下觀察應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，密封良好。,球形補償器,波紋補償器,（二）補償器安裝,波紋補償器應(yīng)與管道保持同軸；有流向標(biāo)記的補償器，應(yīng)使流向標(biāo)記與管道介質(zhì)流向一致；,補償器要與管道保持同軸；補償器芯管外露長度不大于規(guī)定的伸縮長度，芯管端部與套管內(nèi)擋圈之間的距離應(yīng)大于管道冷收縮量；成型填料圈密封的套筒補償器，填料品種及規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，填料圈接口應(yīng)做成與填料箱圓柱軸線成45斜面，填料逐圈裝入，壓緊，各圈接口應(yīng)相互錯開。非成型填料補償器，密封填料按規(guī)定壓力均勻注壓。,套筒補償器,（三）試壓、清洗、吹掃,管道安裝質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，材料、設(shè)備資料齊全。試驗方案經(jīng)有關(guān)單位審查同意。對操作人員進(jìn)行技術(shù)、安全交底各種支架已安裝調(diào)整完畢，固定支架混凝土已達(dá)到設(shè)計強度，回填土及填充物滿足設(shè)計要求；焊接質(zhì)量外觀檢驗合格，焊縫無損檢驗合格；安全閥、爆破片及儀表組件等已拆除或加盲板隔離，加盲板處有明顯的標(biāo)記并作記錄，安全閥全開，填料密實；,試壓,管道自由端加固裝置安裝完成，確認(rèn)安全可靠，試驗管道與無關(guān)系統(tǒng)隔開，不得影響其它系統(tǒng)安全；壓力表已校驗，精度不低于1.5級，表滿量程達(dá)到試驗壓力1.52倍，不少于兩支；安裝在試驗泵出口和試驗系統(tǒng)末端。壓力試驗前應(yīng)劃定工作區(qū)，并設(shè)標(biāo)志，無關(guān)人員不得進(jìn)入；檢查室、管溝及直埋管道的溝槽中有可靠的排水系統(tǒng)；試壓現(xiàn)場清理完畢，具備對試驗管道和設(shè)備進(jìn)行檢查的條件。,試壓,（三）試壓、清洗、吹掃,管道清洗,將不能與管道同時清洗的儀表等與清洗管道隔開；支架的牢固程度能承受清洗時的沖擊力；管道的排水裝置應(yīng)滿足排放水量的要求，并能將臟物排除；清洗裝置安裝完畢并經(jīng)檢查合格。,蒸汽吹掃,吹掃前應(yīng)緩慢升溫暖管，恒溫1小時后進(jìn)行吹掃；吹掃用蒸汽壓力和流量應(yīng)按計算確定；吹掃次數(shù)一般為23次，每次間隔時間為24小時；吹掃用排汽管的管徑應(yīng)根據(jù)計算確定并能將臟物排出，管口朝向、高度、傾角應(yīng)計算確定，要保證安全可靠。,（三）試壓、清洗、吹掃,管道清洗示意圖,（三）試壓、清洗、吹掃,九、集中供熱系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范,動力管道（GD）,動力管道定義,壓力容器壓力管道設(shè)計許可規(guī)則將壓力管道劃分為GA、GB、GC、GD四大類，其中GD類管道即為動力管道，具體指火力發(fā)電廠用于輸送蒸汽、汽水兩相介質(zhì)的管道。根據(jù)動力管道設(shè)計壓力和設(shè)計溫度的不同，又劃分為GD1級、GD2級管道。GD1級：設(shè)計壓力6.3MPa，或者設(shè)計溫度400的管道。GD2級：設(shè)計壓力6.3MPa，且設(shè)計溫度400的管道。,常用規(guī)范,小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范電力建設(shè)施工及驗收規(guī)范工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范,火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程,火力發(fā)電廠指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能加熱水，使水變成高溫、高壓蒸汽，再由蒸汽推動發(fā)電機發(fā)電方式的總稱。主要生產(chǎn)過程：燃料在鍋爐中燃燒加熱，使水變成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機械能，然后汽輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)變成電能。它由5個系統(tǒng)組成：燃料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。最主要的設(shè)備是鍋爐、汽輪機和發(fā)電機。,火力發(fā)電廠分類,按鍋爐出口蒸汽壓力和溫度分類如下：,動力管道設(shè)計的一般規(guī)定,管道設(shè)計一般要求：根據(jù)工藝系統(tǒng)和實際布置條件進(jìn)行，做到：選材正確、布置合理、補償良好、疏水通暢、流阻較小、造價低廉、支吊合理、安裝維修方便、擴建靈活、整齊美觀，并應(yīng)避免水擊、共振和降低噪聲。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計壓力：介質(zhì)最大工作壓力。水管道應(yīng)包括水柱靜壓的影響，當(dāng)其低于額定壓力的3%時，可不考慮。設(shè)計溫度：介質(zhì)的最高工作溫度。,動力管道的允許工作壓力與公稱壓力換算：,式中p允許的工作壓力，MPa；PN管道公稱壓力，MPa；t鋼材在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPa；s鋼材在指定的某一溫度下的許用應(yīng)力，MPa。,動力管道管材選擇,動力管道水壓試驗要求,水壓試驗用于檢驗管子和附件的強度及管系的嚴(yán)密性。試驗壓力：不小于1.5倍設(shè)計壓力，且不小于0.2MPa。試驗用水溫度：570，環(huán)境溫度不低于5。試驗水質(zhì)：必須清潔且對管道系統(tǒng)材料的腐蝕性要小。奧氏體不銹鋼管道采用飲用水，且氯離子含量不超過25mg/L。亞臨界及以上參數(shù)機組的主蒸汽管道和再熱蒸汽管道焊縫可采用無損探傷來代替水壓試驗。探傷要求符合電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范（鋼制承壓管道對接焊縫射線檢驗篇）的規(guī)定。,管道附件選擇原則,附件材料：彎管、彎頭、異徑管、三通、封頭堵頭的材料應(yīng)與所連接的管材一致。法蘭組件的材料，應(yīng)根據(jù)管道的設(shè)計參數(shù)選用。附件型式：法蘭：設(shè)計溫度300，PN2.5，選用平焊法蘭；設(shè)計溫度300或PN4，選用對焊法蘭。彎管及彎頭：PN6.3，采用中頻加熱彎管或符合國家標(biāo)準(zhǔn)的彎頭；PN6.3采用熱成型彎頭；PN1.0、DN50采用冷彎彎管。異徑管：PN2.5，用焊制異徑管，PN4.0用模壓異徑管。封頭、堵頭：采用橢球形封頭、球形封頭或?qū)付骂^。PN2.5采用平焊堵頭、帶加強筋焊接堵頭或錐形封頭。,動力管道三通型式選用表,擠壓、焊接,擠壓、焊接,擠壓、焊接、鍛制,鍛制、鍛焊,高壓給水管道,-,擠壓、焊接,焊接,焊接,低溫再熱蒸汽管道,-,擠壓、焊接,鍛制、鍛焊焊接,鍛制,高溫再熱蒸汽管道,擠壓、焊接,擠壓、焊接,鍛制、擠壓,鍛制,主蒸汽管道,100及以下,125210,300350,600,機組容量（MW）,動力管道法蘭型式選用表,動力管道閥門選擇原則,根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)、通徑、泄漏等級、啟閉時間選擇，布置在便于操作、維護(hù)和檢修的地方。閘閥：關(guān)斷用，要求流阻較小或介質(zhì)需兩個方向流動時選用。截止閥：關(guān)斷用，要求嚴(yán)密性較高時，選用截止閥。球閥：調(diào)節(jié)或關(guān)斷用。要求迅速關(guān)斷開啟時，選用球閥。調(diào)節(jié)閥：根據(jù)調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)范圍選用。不宜作關(guān)斷閥使用。疏水閥：水平安裝。按疏水量、選用倍率和最大連續(xù)排水量選擇。蝶閥：宜用于全開、全關(guān)，也可作調(diào)節(jié)用。安全閥：根據(jù)介質(zhì)流量和參數(shù)選擇。水管道采用微啟式安全閥；蒸汽管道根據(jù)介質(zhì)種類、排放量大小采用全啟式或微啟式安全閥。,（1）汽輪機自動主汽閥前的電動主閘閥，裝設(shè)旁通閥（2）截止閥：作用在閥座上的力超過50kN時，設(shè)旁通閥（3）手動閘閥，滿足以下條件設(shè)旁通閥；PN1.0DN600；PN1.6DN450；PN2.5DN350；PN4DN250；PN6.3DN200；PN10DN150；PN20DN100。,2550,2025,旁通閥DN,300600,100250,關(guān)斷閥DN,動力管道何時需要設(shè)置旁通閥,（1）按生產(chǎn)過程的要求，需頻繁啟閉或遠(yuǎn)方操作時。（2）閥門裝設(shè)在手動難以實現(xiàn)的地方，或必須在兩個及以上的地方操作時。（3）扭轉(zhuǎn)力矩較大，或開關(guān)閥門時間較長時。電動驅(qū)動裝置：供電系統(tǒng)簡單，敷設(shè)方便，但用于有爆炸性氣體或物料積聚及高溫潮濕雨淋的場所時，應(yīng)選用相應(yīng)防護(hù)等級的電動驅(qū)動裝置。氣動驅(qū)動裝置：動作快、受環(huán)境條影響小，但應(yīng)有可靠的供氣系統(tǒng)及氣源設(shè)施。,何時需要設(shè)置電動或氣動驅(qū)動裝置,動力管道及其附件的布置,一般規(guī)定：管道應(yīng)結(jié)合設(shè)備及建筑結(jié)構(gòu)情況布置，管道交叉較多時，宜分層布置。管道與墻、梁、柱及設(shè)備之間等凈空距離：不保溫管道：管子外壁與墻之間距離不小于200mm，管子外壁與地面距離不小于350mm，兩管外壁之間的距離不