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文檔簡介
1、城市工程系統(tǒng)規(guī)劃城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2014.11.4建筑城規(guī)學院 老師:nn組長:nn小組成員:nnnn 理論案例城市工程系統(tǒng)規(guī)劃城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 理論1城市集中供熱負荷的預測與計算2城市集中供熱熱源規(guī)劃3城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃4熱力站與制冷站設置1城市集中供熱負荷的預測與計算2城市集中供熱熱源規(guī)劃3城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃4熱力站與制冷站設置 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一.城市集中供熱熱源的種類與特點二.城市熱源的選擇一.城市供熱管網(wǎng)的形制二.城市供熱管網(wǎng)的布置三.城市供熱管網(wǎng)的敷設方式四.供熱管管徑的計算方法一.城市集中供熱負荷的類型與特征二.城市熱負荷預算與計算一.熱力站二.制冷站 1.城市集中供
2、熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 第一節(jié) 城市集中供熱負荷的預測和計算1、集中供熱負荷的類型與特征2、熱負荷預測與計算熱負荷種類供熱對象選擇預測與計算方法計算公式與參數(shù) 對各類熱負荷的數(shù)量、性質、參數(shù)進行調查,采用合理的方法預測和計算集中供熱負荷 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一、集中供熱負荷的類型與特征(一)熱負荷種類分類方式:用途、性質、用熱時間和規(guī)律 1 用途(計算與預測)室溫調節(jié)(供熱系統(tǒng)的基本負荷)生活熱水(沐浴、清洗器具等)生產(chǎn)用熱(企業(yè)生產(chǎn),比較穩(wěn)定,保證城市供熱經(jīng)濟性)采暖(北方嚴寒地區(qū))供熱(南方炎熱地區(qū))通風(補充替換空氣的熱損失)方式
3、:電、燃氣、太陽能和集中供熱家庭熱水供應途徑1、分散:家用熱水器2、集中:供熱系統(tǒng)1、工藝熱負荷:生產(chǎn)工藝過程中用于加熱、烘干、蒸煮、清洗、熔化等用熱2、動力熱負荷:用于帶動機械設備,如氣錘、氣泵等2 性質(民用與工業(yè)用熱比例決定供熱方案)民用熱負荷工業(yè)熱負荷居住和公共建筑室溫調節(jié)負荷生活熱水負荷生產(chǎn)負荷廠區(qū)建筑的室溫調節(jié)負荷職工上班的生活熱水負荷(主要用于沐浴) 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 3、用熱時間規(guī)律(供熱方案比較)季節(jié)性負荷(一天中比較穩(wěn)定,全年中變化很大)全年性負荷(一天中變化很大,全年相當穩(wěn)定
4、)室溫調節(jié)(采暖、供冷和通風)特點:決定性作用 室外溫度影響因素:室外空氣溫度、濕度、風向、風速、太陽輻射等氣象條件生活熱水影響因素:使用人數(shù)、用熱狀況(如同時率)生產(chǎn)用熱影響因素:生產(chǎn)性質、規(guī)模、工藝、用熱設備數(shù)量 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 (二)供熱對象選擇 建設集中供熱系統(tǒng)目標:解決分散供熱造成的面源污染和能源浪費三大原則和指標先小后大(用戶規(guī)模)分散用熱的規(guī)模較小的熱用戶優(yōu)先 (如居民家庭、中小型公共建筑、小型企業(yè))大型公共建筑或中大型企業(yè)的燃燒熱備、環(huán)保設備比較 先進,余熱資源較豐富,熱條件比較復雜先集中后分散(供熱范圍)選擇布局較集中的熱用戶集中供熱
5、系統(tǒng):損耗大、成本高、維護難服務半徑小集中供熱普及率實行集中供熱的建筑面積與需要供熱的建筑面積的百分比我國北方地方的大中城市50%左右溫帶和寒帶的歐美發(fā)達國家70%左右 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 二、城市熱負荷預測與計算(一)預測與計算方法 選擇依據(jù):熱負荷種類和基礎資料條件計算法當建筑物的結構形式、尺寸和位置等資料為已知時采用 (較小范圍內有明確資料地區(qū)的熱負荷計算)概算指標法估算城市總熱負荷和預測地區(qū)沒有詳細準確資料室采用 (規(guī)劃中最常用)工業(yè)生產(chǎn)熱負荷:根據(jù)工業(yè)門類和經(jīng)驗數(shù)據(jù) 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 計算步驟(1)收集熱負
6、荷現(xiàn)狀資料。計算依據(jù)和預測取值參考(2)分析熱負荷的種類和特點。不同類別用熱采用不同計算方法, 熱負荷特點影響結果。(3)進行各類熱負荷的預測和計算。采用相應公式預測和計算。(4)預測和計算供熱總負荷。地區(qū)的供熱總負荷是布局供熱設施和 進行管網(wǎng)計算的依據(jù)。各類熱負荷校核相加,考慮其他變數(shù), 最后得出供熱總負荷供熱總負荷一般體現(xiàn)為功率,單位一般取兆瓦(MW) 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 (二)計算的公式與參數(shù)采暖通風熱負荷計算生活熱水熱負荷計算空調冷負荷的計算生產(chǎn)工藝熱負荷的計算供熱總負荷的計算 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1、采暖通風
7、熱負荷計算 在冬季,由于室內外空氣溫度不同,通過房屋的維護結構(門窗、地板、屋頂),產(chǎn)生熱損失,需有采暖設備向房間補充與熱損失相等的熱量。在一定溫度下,室外溫度越低,房間的熱損失越大。所需采暖熱負荷=維護層熱損失(計算精確難以在城市規(guī)劃中應用) 采暖熱負荷:在采暖室外計算溫度下,每小時需要補充的熱量指標概算法 Q=qA10-6Q采暖熱負荷(MW)q采暖熱指數(shù)(W/)各類建筑綜合平均值或分類建筑的采暖指標 隨地域氣候狀況和建筑結構形式變化,經(jīng)驗數(shù)據(jù)A采暖建筑面積() 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 為了在室內創(chuàng)造出良好的空氣環(huán)境,使空氣具有一定的清潔度和濕度,必須對生產(chǎn)
8、廠房、公共建筑和居住空間進行通風空調?;蛘邽榱伺懦a(chǎn)過程中的有害氣體和灰塵。當冬天室外空氣溫度較低時,室外進入的新鮮空氣必須經(jīng)過加熱后方可送入室內。 通風熱負荷:加熱新鮮空氣所消耗的熱量Qt=KQnQt通風熱負荷(MW)K加熱系數(shù),一般取0.30.5Qn采暖熱負荷(MW) 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2、生活熱水熱負荷計算 兩個重要參數(shù):水溫和熱水用水標準 一般情況下,生活熱水的使用溫度4060,采用的生活熱水計算溫度為65我國五個熱工分區(qū)第一分區(qū):東北三省及內蒙、河北與山西和陜西北部第二分區(qū):北京、天津
9、、河北、山東、山西、陜西大部、甘肅寧夏南部、 河南北部、江蘇北部第三分區(qū):上海、浙江、江西、安徽、江蘇大部、福建北部、湖南東部、 湖北東部及河南南部第四分區(qū):兩廣、臺灣、福建和云南南部第五分區(qū):云貴川大部、湖南湖北西部、陜西甘肅秦嶺以南部分 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 計算法 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 指標法居住區(qū)生活熱水熱負荷計算Qw=KqwFQw生活熱水熱負荷(W)K小時變化系數(shù)qw 平均熱水熱負荷指標(W/)F總用地面積() 在住宅無熱水供應,僅向公建供應熱水時, qw取2.53W/當住宅供應洗浴用熱水時, qw取1520W/
10、 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 3、空調冷負荷計算指標概算法Qc=qcA10-6Qc空調冷負荷(MW)修整系數(shù)qc冷負荷指標,一般為7090W/A建筑面積()對于不同建筑,取值不同 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 4、供熱總負荷計算民用熱負荷一般城市中用地比例構成當?shù)鼐幼『凸ńㄖ崦娣e集中供熱普及率民用建筑供熱面積綜合熱指標民用熱負荷生產(chǎn)熱負荷年增長率回歸方法規(guī)劃期末生產(chǎn)熱負荷城市總體規(guī)劃中:供熱總負荷=民用熱負荷+生產(chǎn)熱負荷 詳細規(guī)劃中:應仔細分析規(guī)劃地區(qū)的熱負荷種類,各類負荷的用熱時間和規(guī)律,分類按單位面積指標或其他計算公式分別計算
11、各種負荷,在進行分類加和方法計算總負荷。 供熱總負荷中,采暖通風熱負荷=空調冷負荷,相加時取兩者中較大一個。 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 綜合熱指標已包括熱網(wǎng)損失在內(約5%) 對于居住區(qū),包括住宅和公建在內,采暖綜合熱指標建議取值6067W/ 當需要計算較大范圍的民用總熱負荷,又缺乏建筑物分類建筑面積,的詳細資料時,可根據(jù)當?shù)赜嘘P資料及規(guī)劃情況進行估算,以各類建筑面積比例和分類熱指標加權平均得到綜合熱指標。 1.城市集中供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 例1:某北方城市規(guī)劃總人口20萬,規(guī)劃用地面積20k,到規(guī)劃期末,規(guī)劃集中供熱普及率為70%,現(xiàn)狀
12、生產(chǎn)熱負荷為20MW,預計生產(chǎn)熱負荷的年增長率為10%(規(guī)劃期為15年)。試估算規(guī)劃期末城市熱負荷規(guī)模?;竟剑?規(guī)劃期末城市熱負荷=民用熱負荷+生產(chǎn)熱負荷步驟:(1)民用熱負荷采用采暖綜合熱指標(建議取值6067W/) 民用熱負荷=居住與公建建筑面積集中供熱普及率(70%) 綜合指標 居住與公建建筑面積=居住與公建用地面積平均容積率(一般取0.8) 居住與公建用地面積=城市用地居住與公建用地比例(約40%50%)(2)生產(chǎn)熱負荷計算 生產(chǎn)熱負荷=現(xiàn)狀生產(chǎn)熱負荷 (1+r)n r生產(chǎn)熱負荷年平均增長率 n規(guī)劃年限(3)城市總熱負荷計算 規(guī)劃期末城市熱負荷=民用熱負荷+生產(chǎn)熱負荷 1.城市集中
13、供熱負荷的 預測與計算 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 例2:某大學校園規(guī)劃建成教學建筑面積17萬,生活建筑面積17萬,預計學生8000人,教工人數(shù)1000人(帶眷)。學生宿舍有公共浴室,供應熱水時間為8h。教工住房全天供應熱水。試計算該校熱負荷。1城市集中供熱負荷的預測與計算2城市集中供熱熱源規(guī)劃3城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃4熱力站與制冷站設置 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一.城市集中供熱熱源的種類與特點二.城市熱源的選擇一.城市供熱管網(wǎng)的形制二.城市供熱管網(wǎng)的布置三.城市供熱管網(wǎng)的敷設方式四.供熱管管徑的計算方法一.城市集中供熱負荷的類型與特征二.城市熱負荷預算與計算一.熱力站二.制冷站 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃
14、 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 第二節(jié) 城市集中供熱熱源規(guī)劃 將天然或人造的能源形態(tài)轉化為符合供熱要求的熱能裝置,成為熱源。 熱源是城市集中供熱系統(tǒng)的起始點,集中供熱系統(tǒng)熱源的選擇,規(guī)模確定和選址布局,對整個系統(tǒng)的合理性有決定性影響。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一、城市集中供熱熱源的種類和特點(一)城市集中供熱熱源的種類1.熱電廠:用熱力原動機驅動發(fā)電機的可實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)的工廠,其中用原子核裂變或聚變動產(chǎn)生的熱能作為熱源的熱點廠市核能熱電廠。2.鍋爐房:鍋爐以及保證鍋爐正常運行的輔助設備和設施的綜合體。3.低溫核能供熱堆:工作壓力低于1.5Mpa,堆芯出口溫度低于198,以供熱為
15、目的的核反應堆稱為低溫核能供熱堆4.熱泵:利用逆向熱力循環(huán)產(chǎn)生熱能的裝置。5.工業(yè)余熱:工業(yè)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品、排放物以及設備放出的熱。6.地熱:地球內部的天然熱能。7.垃圾焚燒廠:垃圾處理過程中,垃圾分類后將可燃部分進行焚燒,以減少垃圾量和產(chǎn)生熱能的設施。 熱電廠(核能熱電廠)和鍋爐房是使用最為集中的供熱熱源。在發(fā)國家的城市,采用低溫核能供熱堆和垃圾焚燒廠作為集中供熱熱源的較多,這樣對城市保護環(huán)境較為有利。熱泵一般用于區(qū)域供熱。在有條件的地區(qū),利用工業(yè)余熱和地熱作為集中供熱熱源是節(jié)約能源和保護環(huán)境的好方式。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 在采用多種熱源聯(lián)合供熱的集中供熱系統(tǒng)
16、中,可將熱源分為基本熱源、峰荷熱源和備用熱源三類。基本熱源:在整個供熱期間滿功率運行時間最長的熱源,上述集中均可作為基本熱源。峰荷熱源:當基本熱源的產(chǎn)熱能力不能滿足實際熱負荷的要求是,投入運行以彌補差額的熱源,鍋爐房和熱泵可作為峰荷熱源。備用熱源:在檢修或事故工況下投入運行的熱源,同樣,一般采用鍋爐房和熱泵作為備用熱源。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 (二)熱電廠1.熱點廠種類和特性參數(shù) 熱電廠是在凝氣式電廠的基礎上發(fā)展而來的。它主要針對汽輪發(fā)電機組能量損失大的缺陷,將一部分或全部溫度壓力適合的蒸汽引出,用于城市供熱,以減少部分發(fā)電量為代價,提高一次能源的總體利用率。 熱電
17、廠與凝氣式電廠的主要區(qū)別是汽輪機的構造不同。熱電廠裝備有專用供熱汽輪機組,實行熱點聯(lián)合生產(chǎn)。供熱汽輪基本可分為背壓式與抽氣式背壓式:沒有冷凝器,全部排氣直接用于供熱抽氣式:一般有一個或者兩個可調節(jié)的抽氣口,由抽氣口引出部分蒸汽供熱,其余蒸汽仍然用于發(fā)電。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2 熱電廠的平面布置 一般可分為主廠房,堆煤與輸煤場地與設施、水處理與供熱設施、環(huán)保設施、交配電設施、管理設施、生活設施及其他輔助設施等幾部分。3 熱電廠的選址原則(1).熱電廠應該盡量靠近熱負荷中心:蒸汽輸送距離一般為3-4km,如果遠離熱用戶,降壓和溫降過大,就會降低供熱質量;管網(wǎng)造價較高
18、,如運輸距離過長,投資增加,降低經(jīng)濟性。(2)熱電廠要有方便的水陸交通條件:大中型燃煤熱電廠消耗十萬噸煤炭,保證原料供應,鐵路專線必不可少,但應該盡量縮短鐵路線的長度。(3)熱電廠要有良好的供水條件:(4)熱電廠要有妥善解決排灰的條件:燃煤量在百萬噸以上,煤灰有些甚至30%,如不能妥善處理,會影響工廠的正常運行。(5)熱電廠要有方便的出線條件:線路多且雜,因此需要留出足夠的出線走廊寬度(6)熱電廠要有一定的防護距離:有飛灰、二氧化硫等有害物質排出,一定寬度的衛(wèi)生防護帶。(7)熱電廠的廠址應避開滑坡、溶洞、塌方、斷裂帶等不良地質地段抽氣式:冷凝器、油冷卻器、空氣冷卻器需要冷卻水,鍋爐補充水、熱網(wǎng)
19、補充水。背壓式:沒有冷凝器,但工業(yè)用戶的回水率較低,鍋爐補充水也需要大量的水 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 (三).鍋爐房1 鍋爐房的特性區(qū)域鍋爐房作為集中供熱熱源顯得較為靈活,適用面較廣。集中供熱鍋爐房的核心部分市鍋爐房,根據(jù)介質不同分為熱水鍋爐和蒸汽鍋爐熱水鍋爐:通過調壓裝置,不產(chǎn)生蒸汽,只提高進入鍋爐水的溫度,向熱用戶提供一定的壓力的熱水。蒸汽鍋爐:通過加熱水產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,通過調壓裝置向熱用戶提供不同參數(shù)的蒸汽,還可通過換熱裝置像各類熱用戶提供熱水。2 鍋爐房的平面布置包括中小型鍋爐房主機房和輔助用房結合在一座建筑中。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)
20、規(guī)劃 3 .鍋爐房選址 鍋爐房位置的選擇應該根據(jù)以下要求分析確定:(1)便于燃料儲運和灰渣排除,并使人流和煤、灰車流分開(2)有利于自然通風和采光(3)位于地質條件較好的地區(qū)(4)有利于減少煙塵和有害氣體對居住區(qū)和主要環(huán)境保護區(qū)的影響。(5)有利于凝結水的回收(6)鍋爐房位置應該根據(jù)遠期規(guī)劃在擴建端留有余地 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 (四).工業(yè)余熱與地熱資源利用1 工業(yè)余熱資源 在生產(chǎn)過程中,常常有相當數(shù)量的熱能被當做廢熱拋棄,這些熱能可作為另一個生產(chǎn)過程的熱源,這種熱資源叫叫余熱。余熱資源大致分為六類:高溫氣余熱冷卻水和冷卻蒸汽的余熱廢氣廢水的余熱高溫爐渣和高溫產(chǎn)品
21、的余熱化學反應余熱可燃廢氣的載熱性余熱 目前,一般用于集中供熱的幾種工業(yè)余熱利用方式主要有:熄焦余熱利用,高溫熔渣余熱利用,焦爐煤氣初冷水和內燃機余熱利用。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2 地熱資源 地球是一個巨大的橢圓實心球體,地熱能市地球中的天然熱能。 根據(jù)地熱資源有無伴隨傳熱流體(水、鹽或蒸汽)我們把地熱資源分為:低溫地熱水系統(tǒng)高溫地熱系統(tǒng)干熱巖地熱能地壓區(qū)域地熱能巖漿地熱能 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 二、城市熱源的選擇(一)城市熱源種類的選擇1.熱電廠的適應性與經(jīng)濟性 熱電廠實行熱電聯(lián)產(chǎn),有效提高了能源利用率,節(jié)約燃料,產(chǎn)熱規(guī)模大。可向大規(guī)
22、模的熱用戶供熱。 在有一定的常年工業(yè)熱負荷而電力供應又緊張的地區(qū),應設熱電廠。 在主要供熱對象是民用建筑采暖和生活用水時,地區(qū)的氣象條件,主要是采暖期的長短,對熱電廠的經(jīng)濟效益有很大影響。 在氣候冷、采暖期長的地區(qū),熱電聯(lián)產(chǎn)運營的時間長,節(jié)能效果明顯。相反,在采暖期短的地區(qū),熱電廠的節(jié)能效果就不明顯。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.區(qū)域鍋爐房的適用性與經(jīng)濟性 區(qū)域鍋爐房是作為某一區(qū)域供熱熱源的鍋爐房。與一般工業(yè)與民用鍋爐房相比,它的供熱面積大,供熱對象多,鍋爐出力大,熱效率高,機械化程度也比較高。 與熱電廠相比,區(qū)域鍋爐房在節(jié)能效果上有所不及,但是區(qū)域鍋爐房建設費用少,
23、建設周期短,能較快收到節(jié)能和減輕污染的效果。區(qū)域鍋爐房供熱范圍可大可小,較大規(guī)模的區(qū)域鍋爐房在條件成熟時,可納入熱電廠供熱系統(tǒng)作為剪尖端鍋爐房運行。區(qū)域鍋爐房所具有的建設與運行上的靈活性,除了可作為中、小城市的供熱主熱源外,還可以在大城市作為片區(qū)主熱源或者過渡性主熱源。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 (二)城市熱源規(guī)模的選擇1.供熱平均負荷按供暖室外設計溫度計算出來的熱指標稱為最大小時熱指標。用最大小時熱指標乘以平均負荷系數(shù),得到平均熱指標。平均負荷系數(shù)由下式求得: 以平均熱指標計算出來的熱負荷,即為供暖平均負荷,主熱源的規(guī)模應能滿足供熱平均負荷的要求。而超出這一負荷的熱負
24、荷,則為高峰負荷。需要以輔助熱源來滿足。 2.城市集中供熱熱源 規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.熱化系數(shù) 熱化系數(shù)是指熱電聯(lián)產(chǎn)的最大供熱能力占供熱區(qū)域最大熱負荷的份額。在選擇熱點廠供熱能力時,應根據(jù)熱力系數(shù)來確定。針對不同的主要供熱對象,熱電廠應該選擇不同的熱化系數(shù)。工業(yè)一般0.80.85采暖一般0.520.6 即穩(wěn)定的常年負荷越大,熱化系數(shù)越高,反之,熱化系數(shù)越低。3.熱電廠與區(qū)域鍋爐房供熱能力的確定 熱電廠供熱能力的確定應遵循“熱電聯(lián)產(chǎn),以熱定電”的基本原則,結合本地區(qū)供電狀況和熱負荷的需要,選定不同的熱化系數(shù),從而確定熱電廠的供熱能力。區(qū)域鍋爐房的供熱能力,可按其所供區(qū)域的供暖平均負荷、
25、生產(chǎn)熱負荷及生活熱水負荷等負荷之和確定。由于鍋爐房鍋爐可開可停,對用戶負荷的變化適應性較強,在適當選定鍋爐的臺數(shù)和容量后,即使根據(jù)用戶熱負荷的晝夜、冬夏季節(jié)變化,靈活的調節(jié)、調整運行鍋爐的臺數(shù)的工作容量,使鍋爐經(jīng)常處于經(jīng)濟負荷運行。2城市集中供熱熱源規(guī)劃3城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃4熱力站與制冷站設置 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一.城市集中供熱熱源的種類與特點二.城市熱源的選擇一.城市供熱管網(wǎng)的形制二.城市供熱管網(wǎng)的布置三.城市供熱管網(wǎng)的敷設方式四.供熱管管徑的計算方法一.城市集中供熱負荷的類型與特征二.城市熱負荷預算與計算一.熱力站二.制冷站1城市集中供熱負荷的預測與計算 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工
26、程系統(tǒng)規(guī)劃 第三節(jié) 城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃一、城市供熱管網(wǎng)的形制1.供熱管網(wǎng)的分類2.供熱管網(wǎng)的形制選擇二、城市供熱管網(wǎng)的布置1.供熱管網(wǎng)的平面布置2.供熱管網(wǎng)的豎向布置三、城市供熱管網(wǎng)的敷設方式1.架空敷設2.地下敷設四、供熱管網(wǎng)管徑的計算方法 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一、城市供熱管網(wǎng)的形制1.供熱管網(wǎng)的分類(1)熱源與管網(wǎng)的關系:區(qū)域式、統(tǒng)一式。(2)輸送介質:蒸汽、熱水、混合。 一般情況下,熱源到熱力站用蒸汽管網(wǎng);熱力向民用建筑供暖用熱水管網(wǎng)。(3)用戶對介質的使用:開式;閉式。(4)一條管道上敷設的管道數(shù)目:單管;雙管;多管。(5)供熱管網(wǎng)布置形式:1.單級枝狀管網(wǎng)、兩級
27、枝狀管網(wǎng)。2.環(huán)裝管網(wǎng) 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.供熱管網(wǎng)的形制選擇(1)供熱管網(wǎng)形制 從熱源到熱力點(或制冷站)間的管網(wǎng),稱之為一級管網(wǎng),而從熱力點(或制冷站)至用戶間的管網(wǎng),稱為二級管網(wǎng)。(2)供熱管網(wǎng)選擇有關規(guī)范對選擇供熱管網(wǎng)形制有如下規(guī)定:熱水熱力網(wǎng)宜采用閉式雙管制;以熱電廠為熱源的熱水熱力網(wǎng),有時可采用閉式多管式;某些時候可采用開式熱力網(wǎng): 具有水處理費用較低的補給水源; 具有生活熱水熱負荷相適應的廉價低位能熱源。蒸汽熱力網(wǎng)的蒸汽管道,宜采用單管制。當符合下列情況時可采用雙管制或多管制。 用戶所需蒸汽參數(shù)相差較大,或季節(jié)性熱負荷占重負荷比例較大,技術經(jīng)濟合理時
28、當用戶按規(guī)劃分期建設時,可采用雙管或多管制,隨熱負荷發(fā)展分期建設。 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 二、城市供熱管網(wǎng)的布置1.供熱管網(wǎng)的平面布置 在城市市區(qū)布置供熱管網(wǎng)時,應遵守下原則和要求:(1)主要干管應該靠近大型用戶和熱負荷集中的地區(qū),避免長距離穿越?jīng)]有熱負荷的地段。(2)供熱管道要盡量避開主要交通干道和繁華的街道,以免給施工和運行管理帶來困難。(3)供熱管道通常敷設在道路的一邊,應盡量少敷設橫穿街道的引入管,應盡可能使相鄰的建筑物的供熱管道相互連接。(4)供熱管道穿越河流或大型渠道時,可隨橋架設或單獨設置管橋,也可采用虹吸管由河底(或渠底)通過。 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市
29、供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.供熱管網(wǎng)的豎向布置 規(guī)劃供熱管網(wǎng)的豎向布置應滿足下列條件:(1)一般地溝管線敷設深度最好淺一些,減少土方工程量。 為避免地溝蓋受汽車等動荷重的直接壓力,地溝的埋深自地面到溝蓋頂面不少于0.5M,特殊情況下,如地下水位高或其他地下管線相交情況極其復雜時,允許采用較小的埋設深度,但不應小于0.3M。(2)熱力管道埋設在綠化地帶時,埋設深度應大于0.3M。(3)熱力管道與其他地下設備相交叉時,應在不同的水平面上互相通過。(4)在熱力管道與街道或鐵路交叉時,管道與地面之間應保留足夠的距離: 汽車運輸:3.5M 電車:4.5M 火車:6M(5)熱力管道地下敷設時必須注意地下水位。溝
30、底的標高應高于近30年來最高地下水位0.2M。在資料不準確的情況下應高于已知最高地下水位0.5M以上,否則要做防水處理。(6)熱力管道和電纜之間的最小凈距0.5M,如電纜地帶的土壤受熱的附加溫度在任何季節(jié)都不大于10,而且熱力管道有專門的保溫層,那么可減小此凈距。(7)橫過河流時目前廣泛采用懸吊式人行橋梁和河底管溝方式。 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 下圖列出了熱力管道與建筑物、構筑物、其他管線的最小距離 : 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 三、城市供熱管網(wǎng)的敷設方式1.架空敷設定義:架空敷設其是將供熱管道設在地面上的獨立支架或帶縱梁的桁架以及建筑物的墻壁上。優(yōu)點:不
31、受地下水位影響,運行時維修檢查方便。同時只有支承結構的土方工程,施工土方量小。因此是一種比較經(jīng)濟的敷設方式。缺點:占地面積較大、管道熱損失大,在某些場合不美觀。適用于:地下水位較高,年降雨量較大,地質土為濕陷性黃土或腐蝕性土壤,或地下敷設時需進行大量土石方工程的地區(qū)。分類:低支架、中支架、高支架。低支架:與地面距離大于0.3M。中支架:凈高2.54M。高支架:凈高4.56M。 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2 地下敷設 在城市中,由于市容和其他地面要求不能采用架空敷設時,或在廠區(qū)內架空敷設困難時,就需要采用地下敷設。分類:有溝、無溝。有溝敷設又分為通行地溝、半通行地溝和不通行地溝
32、三種。通行地溝:要保證運行人員能經(jīng)常對管道進行維護。凈高大于1.8M,寬度不小于0.7M,同時對通風溫度有要求。半通行地溝:起斷面尺寸一句運行人員能彎腰走路,能進行一般維修工作的要求定出。凈高為1.4M,通道寬為0.5M0.7M。不通行地溝:尺寸滿足施工即可。無溝敷設:將供熱管直接埋設在地下。 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 四、供熱管管徑的計算方法1.計算步驟收集現(xiàn)有管線和熱源的資料。確定管網(wǎng)的負荷分布和大小。根據(jù)管網(wǎng)的平面布置,得出管線長度,根據(jù)用戶的要求和上訴收集的資料,得出管網(wǎng)內介質的比容和流速。通過公式計算管徑。2.各管段計算流量原則從熱源引出的主管,按熱源最大外供能力進
33、行計算。直接與用戶連接的支管,按用戶遠期負荷所需流量進行計算。主干管或分支干管,按所通過的各用戶最大流量之和計算。雙管或環(huán)形干管,根據(jù)各用戶最大流量進行計算,并保證在任何工況下用戶能不間斷運行。 3.城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 下圖為簡單估算表,可在規(guī)劃階估算管徑:2城市集中供熱熱源規(guī)劃3城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃4熱力站與制冷站設置 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一.城市集中供熱熱源的種類與特點二.城市熱源的選擇一.城市供熱管網(wǎng)的形制二.城市供熱管網(wǎng)的布置三.城市供熱管網(wǎng)的敷設方式四.供熱管管徑的計算方法一.城市集中供熱負荷的類型與特征二.城市熱負荷預算與計算一.熱力站二.制冷站1城市集中供熱負荷
34、的預測與計算 4.熱力站與制冷站設置 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 一、熱力站1.熱力站的作用將熱量從熱網(wǎng)轉移到局部系統(tǒng)內;將熱源發(fā)生的熱介質溫度、壓力、流量調整轉換到用戶設備所要求的狀態(tài),保證局部系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行;檢測和計算用戶消耗的熱量;在蒸汽供熱系統(tǒng)中,熱力站除保證向局部系統(tǒng)供熱外,還具有收集凝結水并回收利用的功能2.熱力站的設置根據(jù)熱力站規(guī)模大小和種類不同,分別采用單設或附設方式設置。單設的情況:服務范圍大 附設的情況:向少量用戶供熱熱力站位置最好位于熱負荷中心,而對工業(yè)熱力站來說,則應盡量利用原有鍋爐房的用地。單獨設置的熱力站其尺寸視供熱規(guī)模、設備種類和二次熱網(wǎng)類型而定。 4.熱力站與制
35、冷站設置 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 二、制冷站功能:通過制冷設備將熱能轉化為低溫水等冷介質供應用戶。一些制冷 設備在冬季時還可轉為供熱。加熱源:高溫熱水、蒸汽、煤氣、油燃燒加熱、電驅動。制冷機容量:數(shù)KW到上萬KW。占地:其供熱(冷)面積宜在10萬范圍之內,其自身的占地面積約 為5001000城市工程系統(tǒng)規(guī)劃城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 案例 案例 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 A北京市順義城區(qū)兩座供熱中心工程的改造建設實踐1北京市順義城區(qū)兩座供熱中心工程的改造建設實踐2北京市通州區(qū)供熱發(fā)展建設規(guī)劃 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)改造規(guī)劃案例1.北京市順義
36、城區(qū)兩座供熱中心工程的改造建設實踐 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.1 項目背景順義新城是輝煌三十年建成的京郊諸多衛(wèi)星城中的一個,又是2008年奧運賽艇項目舉辦地,區(qū)政府為落實綠色奧運的戰(zhàn)略部署,節(jié)能減排,治理大氣污染,改善環(huán)境質量,在市政府有關部門的支持下,決定對順義城區(qū)已建成的供熱系統(tǒng)進行規(guī)劃改造,在城區(qū)內規(guī)劃建設三座大型供熱中心。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.2 現(xiàn)狀概況介紹截至2005年,順義中心城區(qū)居民和大部分企事業(yè)單位主要是以燃煤熱水鍋爐為熱源的小區(qū)域供熱方式。據(jù)統(tǒng)計,當時順義城區(qū)有
37、1t以上的燃煤鍋爐房51座;有20t/h1t/h不同容量的鍋爐165臺套,鍋爐總容量1350t,供熱面積七八百八十萬平方米,供熱設施為多家建設,多家管理,鍋爐房建設布局及供熱系統(tǒng),缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,管理水平不一,由于鍋爐房建設資金緊張,導致大部分鍋爐房建設標準低下,技術配套環(huán)保設施不達標,儲煤場不密封,一律采用低溫直供系統(tǒng)。按照供熱產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)管理規(guī)定,需要解決的問題有:分散且規(guī)模小,在大約 15平方千米的城區(qū)內有51座鍋爐房分布全城,所屬的 165臺鍋爐中,10t以上只有40臺,占1/4,2t以下鍋爐占據(jù)大多數(shù)。設備技術水平低,污染嚴重。多數(shù)除塵、脫硫設備簡陋,煙塵及二氧化硫排放不達標。管理水
38、平低,安全隱患,浪費能源。規(guī)章制度不健全不規(guī)范,多用臨時季節(jié)工,技術管理空缺,安全隱患多。年耗煤達二十萬噸,能耗浪費達20%以上,耗煤指標達25kg/m2以上。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.3 改造方案比較在制定改造規(guī)劃方案時,一是滿足供暖環(huán)保政策法規(guī)“行業(yè)管理規(guī)范,二是要按現(xiàn)行的經(jīng)濟技術條件,因地制宜”技術可行“經(jīng)濟合理,力盡所能做出城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)改造規(guī)劃方案。 (供熱方式比較見表1) 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.4 改造方案結論 建設集中熱源供熱可以提高能源利用率,環(huán)保達標,集約管理。況且
39、順義城附近沒有建熱電廠,只有天然氣和燃煤熱水鍋爐兩種供熱系統(tǒng)選擇??紤]到切實可行、因地制宜、居民承受能力、投資規(guī)模等因素,最終選擇了燃煤集中供熱方案,體現(xiàn)了技術可行、經(jīng)濟合理的共識原則。 城西供熱中心規(guī)劃方案,規(guī)劃供熱面積650萬平方米,采用間接二次供熱系統(tǒng)。供熱中心占地2.8萬平方米,將代替原有鍋爐房建33座換熱站,敷設一次管網(wǎng)余30km,安裝5臺64MW燃煤熱水鏈條鍋爐及各種附屬配套設施。工程投資3.9 億元,分兩期建成,2006 年5月開工,2006年11月一期工程竣工并使用,二期工程2007年11月完成投入使用。 城東供熱中心規(guī)劃供熱面積560萬平方米,采用間接二次供熱系統(tǒng),供熱中心占
40、地2.3萬平方米,替換原有鍋爐房建24座換熱站,敷設一次管網(wǎng)約30km,安裝5臺64MW 熱水鍋爐及各種附屬配套設施。工程投資3.7億元,2006年12月開始建設,至2007年11月試供暖 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.1.1 尾氣治理新技術在供暖鍋爐尾氣治理中首次采用布袋除塵器和濕式鎂法脫硫技術。順義城區(qū)首都機場對煙囪限高為50m。按照北京市鍋爐污染物綜合排放標準DB11/139-2002的要求,對大于45.5MW的燃煤鍋爐,煙囪高度小于100m時,各種排放指標均減半使用。這樣煙囪的排塵限值就是:15mg/m3(標準狀態(tài));二氧化硫排放限值是
41、50mg/m3(標準狀態(tài))。據(jù)了解,這個排放標準比歐排放標準還要嚴格,采用國內常規(guī)除塵脫硫一體化工藝顯然是無法達到排放要求的。項目負責人員經(jīng)過多方考察和組織環(huán)保專家論證,最終決定采用先進技術移植,將原發(fā)電廠除塵技術“干法布袋式除塵 + 濕式鎂法脫硫”的兩段式煙氣治理工藝(見圖1和圖2)應用到城東、城西兩個供熱中心工程上,并改變了傳統(tǒng)工藝布置方式,設計成引風機在除塵器后,脫硫塔前。脫硫塔正壓狀態(tài),避免了傳統(tǒng)的除塵、脫硫一體化設置方式,解決了長期困擾的引風機葉輪帶水腐蝕失穩(wěn)等問題。這種先進技術移植還要解決運行中關鍵技術問題,因為這項工藝過去只用于電廠,民用供暖用的燃煤熱水鏈條爐與電廠用的鍋爐運行情
42、況存在較大差異,還須考慮燃煤熱水鏈條爐啓停爐和每天負荷變化及煙氣含濕度大的特點,在技術和工藝上采取熄滅火花,防止糊袋,耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等技術措施。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 圖1 除塵脫硫工藝流程圖 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 圖2 除塵脫硫系統(tǒng)圖 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.1.2 尾氣治理新技術實施結果經(jīng)過兩個采暖季的運行實踐證實,此種工藝經(jīng)過本工程相應的技術改進后,用在集中供熱鍋爐上是可行的。系統(tǒng)運行高效、安全、穩(wěn)定,城東、城西供熱中
43、心煙氣排放經(jīng)北京市環(huán)保局檢測中心檢測,煙氣排放達到11mg/m3(標準狀態(tài)),二氧化硫排放達到11mg/m3(標準狀態(tài))且連續(xù)穩(wěn)定運行。這也為北京市新制定的鍋爐大氣污染物排放標準(DB11/139-2007)中要求的煙氣排放10mg/m3(標準狀態(tài)),二氧化硫排放20mg/m3(標準狀態(tài))標準提供了現(xiàn)實依據(jù),為北京市環(huán)境治理和舉辦2008綠色奧運做出了應有的貢獻。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.2 采用分布式變頻二級泵技術在城東供熱中心一次管網(wǎng)輸配中采用分布式變頻二級泵技術。傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的設計方法是根據(jù)最遠、最不利換熱站選擇一次循環(huán)水
44、泵,水泵設置在熱源處,用于克服熱源管網(wǎng)和換熱站的系統(tǒng)阻力,大量超壓都要用消能運行,既浪費能量,又存在超壓運行隱患。供熱系統(tǒng)分布式二級循環(huán)水泵是指在熱源處設置一級循環(huán)泵,克服鍋爐房內及一次送水管道阻力。在各換熱站前設置二級循環(huán)水泵,分別克服換熱站及一次回水管道阻力(見圖 3),并在熱源廠內的鍋爐供回水泵上加裝耦合管(即聯(lián)通管,圖中A-B),使鍋爐房和外網(wǎng)形成相對獨立的兩個循環(huán)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)與傳統(tǒng)一次泵循環(huán)系統(tǒng)比較起來,其優(yōu)點是降低了鍋爐高壓運行,消除隱患。熱源廠停電時,鍋爐內水仍有循環(huán)流動避免鍋水升溫氣化危險,可以節(jié)約大量電能。圖3一次網(wǎng)二級泵系統(tǒng)圖 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建
45、 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.3 采用氣候補償器實現(xiàn)自控在換熱站中結合分布變頻二級泵技術,采用氣候補償器實現(xiàn)自控,達到提高用戶舒適度和節(jié)能的目的。在換熱站中加裝氣候補償器,依據(jù)室外溫度變化,適時改變進入換熱器的一次循環(huán)水量,達到控制二次水溫,維持用戶室內溫度恒定。圖4為供熱系統(tǒng)2007-2008采暖季應用氣候補償器后的實際運行曲線圖。由圖中曲線可見,當室外溫度降低時,供熱系統(tǒng)供回水溫度都升高;當室外溫度升高時,供回水溫度均下降。利用室外氣溫補償器不但可以滿足用戶室內溫度恒定,極大提高用戶舒適度,而且通過精確控制用戶需用熱量與供熱量的平衡,到達節(jié)約能源的目的。圖4 供熱系統(tǒng)200-2008
46、采暖季應用氣候補償器后的實際運行曲線2007年-2008年采暖季運行實踐證實,采用分布式變頻二級泵技術的城東供熱中心電耗為1.76kW/m2,而采用傳統(tǒng)方式一次循環(huán)的城西供熱中心電耗為2.25kW/m2,節(jié)電率為21.7%。按目前0.8元/(kWh)計算,城東供熱中心供暖面積345萬平方米,節(jié)約電能169萬千瓦,折合人民幣135萬元。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.4 水處理系統(tǒng)中采用全自動軟水器和電化學除氧技術在城東、城西供熱中心水處理系統(tǒng)中采用全自動軟水罐和除氧系統(tǒng),即生產(chǎn)用水管道自動軟水器軟水箱軟化水泵(電磁閥)除氧器潛水泵除氧水箱鍋爐補
47、水泵(系統(tǒng)見圖5)。當鍋爐補水泵運行時,除氧器保持0.03MPa0.05MPa的真空度,除氧器液位低時,軟水電磁閥打開,保持除氧器水位。當軟化水箱的液位低時,自來水管道的電磁閥開啟,整個系統(tǒng)全自動運行,系統(tǒng)配備聲光報警。該自動軟水器控制軟化水硬度有兩種方式,一種是傳統(tǒng)流量控制(根據(jù)經(jīng)驗確定軟化器的軟水生產(chǎn)能力),另一種是實時監(jiān)測軟水硬度,當軟水硬度達到0.6mol/L時,運行軟水器自動關閉,軟水器進行再生,同時備用軟水器投入運行。項目建設中采用第二種方式,它的優(yōu)點是軟化水的硬度能得到有效控制,減少再生次數(shù),從而達到節(jié)水、節(jié)電、節(jié)鹽的目的。除氧器采用較先進的真空電化學全自動除氧器,原理是運行中除
48、氧器處于真空狀態(tài),軟水中的氧氣與除氧器中的電極發(fā)生電化學反應,達到除氧的目的。經(jīng)區(qū)質量技術監(jiān)督局檢測,經(jīng)該系統(tǒng)處理的鍋爐循環(huán)水含氧量為零。有效的遏制了鍋筒、水冷壁和外管網(wǎng)的氧腐蝕。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 圖5 自來水軟化及除氧工藝圖 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.5 布置特色鍋爐房雙層改為單層布置按常規(guī)20t以上的鍋爐房習慣雙層布置已成定式,本項工程出于按期供熱,經(jīng)過科學論證將鍋爐房雙層設計改為單層布置,出渣、出灰系統(tǒng)放在地下。設計變更后主廠房高度降低7.1m,總建筑面積減少3600m2,節(jié)
49、約投資300萬元,建設周期縮短30天。城西供熱中心經(jīng)過精心設計,精心組織施工,僅用170天建成供暖,創(chuàng)建了大型集中供熱中心建設奇跡。優(yōu)化城東供熱中心供電方案,節(jié)約投資1200余萬元城東供熱中心原設計用電負荷為9200kW,發(fā)現(xiàn)原變電站能力緊張,新增供電設施周期長,投資大,不能按時供熱*經(jīng)過組織技術人員對供電方案核實、分析、論證,最后將引風機原設計560kW降為400kW,加上采用科技部立項并獲得技術突破獎的一次網(wǎng)二級泵技術,最終把城東供熱中心用電負荷調整到4750kVA,僅此一項便節(jié)約投資 1200萬元,經(jīng) 2007-2008年采暖季運行,城東供熱中心引風機循環(huán)泵及各配電設備,滿負荷運行驗證各
50、種參數(shù)正常有裕量,狀態(tài)穩(wěn)定,并節(jié)約運行電費170萬元。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 調整煤庫除塵器除灰常規(guī)設計方案,節(jié)省投資方便運行原城東、城西供熱中心煤庫均按照傳統(tǒng)方式設計,設有大型吊車,高度超過19m,并特設擋煤墻,供熱中心技術人員經(jīng)過考察和多年實踐經(jīng)驗的總結,決定取消大型吊車,擋煤墻和維護結構合二為一,建下沉式儲煤倉,煤庫高度降為10m。調整后儲煤充足,運行良好,節(jié)約投資200萬元。城東、城西兩中心原除塵器出灰設計方案是照搬原發(fā)電廠,除塵器的出灰方式為氣力輸送。此種方式投資大,運行費用高,需配專用運輸車輛,卸灰時存在二次污染。中心技術人員經(jīng)
51、過查詢、論證、計算,決定用密閉的出灰刮板機和螺旋加濕機取代氣力輸送設備。結果降低了投資,避免了氣力輸送維護保養(yǎng)的困難。經(jīng)運行證實,兩中心除塵出灰系統(tǒng)運轉正常,現(xiàn)場整潔,無二次污染,節(jié)約投資180萬元,運行維護費每年節(jié)約15萬元。2.5 布置特色 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 3. 建立健全現(xiàn)代化管理制度利用數(shù)字化、信息化手段,嚴格科學運營管理,實現(xiàn)供熱優(yōu)質高效。供熱企業(yè)同其他傳統(tǒng)企業(yè)一樣,嚴格的傳統(tǒng)管理是立業(yè)之本,科學的現(xiàn)代管理是騰飛之路。供熱是促進經(jīng)濟發(fā)展、方便人民生活的基礎產(chǎn)業(yè),堅持服務社會,誠信為民,依法治理企業(yè),依章規(guī)范員工。根據(jù)城市供熱行
52、業(yè)管理條例和多年運行經(jīng)驗編制了供暖質量考核標準、安全運行管理規(guī)程、節(jié)能降耗獎懲辦法等配套的現(xiàn)代化管理制度,提高職工素質,加強業(yè)務培訓,強化責任和量化管理,達到優(yōu)質高效。充分利用數(shù)字化和信息化現(xiàn)代手段,實行集中系統(tǒng)化管理,達到全系統(tǒng)的“三遙”目標,即遙測、遙訊、遙控。依據(jù)氣候補償器、彎管流量計和GPRS無線通訊技術,在鍋爐尾氣治理系統(tǒng)安裝了煙氣監(jiān)測系統(tǒng)(CMES)。通過掛在網(wǎng)通的服務器互聯(lián)網(wǎng)和專業(yè)設計軟件,運行負責人員可以隨時從電腦上了解各換熱站和城東、城西供熱中心運行參數(shù),做到及時調度。 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 用集中供熱方式取代傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)
53、加上科學管理和運行取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。城東。城西兩個供熱中心建成后,2007-2008年采暖季,經(jīng)順義區(qū)環(huán)保局檢測,污染物排放量顯著減少,運行全程達標,能耗顯著下降(見表1)。對城鎮(zhèn)傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)改造、規(guī)劃、建設、試運行的成功實踐,為奧運水上運動在順義新城舉行提供了環(huán)境保證,對京郊衛(wèi)星城傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)向現(xiàn)代城市供熱改造做了一次成功的嘗試,是一項具有方向性的試點,引起了城市供暖行業(yè)的極大關注。注:1.此數(shù)據(jù)來自城東、城西供熱中心。兩個供熱中心供熱面積527萬平方米。2.煤按580元/t計算,電按0.8元(kWh)計算。3. 建立健全現(xiàn)代化管理制度 1.北京市順義城區(qū)兩座 供熱中心工程的改造建
54、 設實踐 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 4. 總結城市供熱系統(tǒng)熱源廠的技術改造是供熱系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)之一,在其他環(huán)節(jié)上如燃燒技術的改進。早期溝裝管網(wǎng)的節(jié)能改造、燃燒副產(chǎn)物的循環(huán)利用、室內管網(wǎng)的一戶一表、城市供熱安全運行、應急狀態(tài)的處理和保安以及爭取節(jié)能減排的更高水平,便是供熱行業(yè)今后可持續(xù)發(fā)展方向??傊ㄟ^順義新城、城東、城西兩個供熱中心建成和運行實踐可以看出,以大型燃煤熱水鍋爐為熱源的集中供熱方式來改造傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)是實現(xiàn)供熱工程現(xiàn)代化的需要,是落實國家節(jié)能減排建設節(jié)約型社會,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,是完善城鎮(zhèn)基礎設施建設,優(yōu)化資源配置的需要,是城市供熱體制改革和發(fā)展的需要,是衛(wèi)星城供熱的現(xiàn)代化方向
55、。 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2北京市通州區(qū)供熱發(fā)展建設規(guī)劃1北京市順義城區(qū)兩座供熱中心工程的改造建設實踐2北京市通州區(qū)供熱發(fā)展建設規(guī)劃 北京市通州區(qū)供熱發(fā)展 建設規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.1 自然地理 通州區(qū)位于北京市東南郊,北京城東西交通主干線百里長街東端,著名京杭大運河的北端,區(qū)境東西寬37公里,南北長48公里。全區(qū)境內地勢平坦,自西北略向東南傾斜,海拔高程在28.5米8.2米之間,地面坡降0.30.6。 通州地處永定河、潮白河沖積平原,地勢平坦,平均海拔高度20米。分布13條河流,總長245.3公里,主要河流有北運河、潮白河、涼水河、鳳港減河。運河核心區(qū)河道有溫榆河、北運河、運潮減河
56、、通惠河、小中河,為五河交匯處,具有一定地熱資源。 通州氣候屬于溫帶大陸性半溫帶季風氣候區(qū)。冬季采暖計算溫度-9,采暖期日平均氣溫-1.6,采暖期天數(shù)125天。 北京市通州區(qū)供熱發(fā)展 建設規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 附圖 :通州區(qū)城鎮(zhèn)體系規(guī)劃圖 北京市通州區(qū)供熱發(fā)展 建設規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.2 供熱基本情況 到2010年底,通州區(qū)供熱面積為2950萬平方米,其中通州新城范圍內供熱面積為2315萬平方米,各種供熱方式所占面積及比例詳見表2.1、圖2.1 “十一五”末期,通州新城引進三河熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱,取消老城區(qū)分散燃煤鍋爐房供熱約350萬平方米,同時建成的城南5#地區(qū)燃煤集中
57、供熱鍋爐房,2010年替代分散燃煤約360萬平方米。燃氣分散供熱也得到快速發(fā)展。新城范圍內初步形成以熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱和大型燃煤鍋爐房集中供熱、燃氣分散供熱等清潔供熱為主的供熱體系。 北京市通州區(qū)供熱發(fā)展 建設規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 1.3供熱存在問題(1)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱比例有待進一步提高。從供熱能源比例來看,目前通州區(qū)供熱主要依靠燃煤為主,熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱、天然氣、熱泵等清潔能源和再生能源比例相對較小,隨著城市發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展,對能源的需求量增大,因此對煤的依賴性也逐年加大。能源結構存在不合理的現(xiàn)象。 (2)分散燃煤鍋爐房需要進一步整合。從熱源調查結構看,作為大型燃煤鍋爐房實現(xiàn)聯(lián)片供熱的區(qū)
58、域已具有一定的規(guī)模,近一兩年在老城區(qū)內原有燃煤小型分散鍋爐房大部分被大型熱電聯(lián)產(chǎn)或大型燃煤集中供熱所取代;而分布在城市邊遠地區(qū)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的分散小型燃煤鍋爐房數(shù)目仍然相對較多,分散供熱方式依然存在。 (3)供熱系統(tǒng)節(jié)能、環(huán)保措施有待進一步加強。從調查看,目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的燃煤鍋爐噸位普遍較小,絕大部分是單臺容量小于10t/h的燃煤鍋爐,供熱系統(tǒng)無調節(jié)手段,燃料儲存和污染物的處理方式落后,提高供熱系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)保水平存在較大的空間。 (4)熱計量以及供熱調節(jié)面積還需進一步擴大。從調查看,既有供熱系統(tǒng)采用熱計量以及安裝調節(jié)裝置的還不多,調節(jié)手段較為單一,供熱按面積收費的方式還較普遍。 北京市通州區(qū)供熱發(fā)
59、展 建設規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 附圖:通州城區(qū)現(xiàn)狀鍋爐房位置圖 北京市通州區(qū)供熱發(fā)展 建設規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.1規(guī)劃熱負荷發(fā)展預測規(guī)劃面積預測:2015年全區(qū)供熱面積將達10127萬平方米,其中新城供熱面積將達5955萬平方米規(guī)劃熱指標選取:確定現(xiàn)狀建筑綜合設計熱指標為55W/m2;確定規(guī)劃新建建筑綜合設計熱指標取為45W/m2熱負荷預測:根據(jù)供熱面積和規(guī)劃熱指標測算,2015年通州區(qū)規(guī)劃熱負荷4852MW。年供熱量計算:根據(jù)采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范中的規(guī)定,北京市采暖期為125天。采暖期室外平均溫度為-1.6,采暖期室外計算溫度為-9,采暖室內計算溫度為18。經(jīng)計算,201
60、5年通州區(qū)年供熱量為3.78107GJ。 北京市通州區(qū)供熱發(fā)展 建設規(guī)劃 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 2.2 供熱規(guī)劃原則兼顧近期發(fā)展與遠期規(guī)劃相結合的原則。在通州新城規(guī)劃的指導下,結合“十二五”時期通州區(qū)發(fā)展的重點區(qū)域、重點項目的建設,進行供熱規(guī)劃。并結合最終規(guī)模對熱源以及供熱管網(wǎng)進行適度的預留。兼顧供熱發(fā)展與節(jié)能減排相結合的原則?!笆濉睍r期是能源結構轉型的關鍵期,推進節(jié)能減排的重要時期。從供熱發(fā)展角度看,供熱是從傳統(tǒng)、單一能源的利用逐步轉向包括新能源和可再生能源在內的多種能源綜合利用的發(fā)展方向。因此需要通過使用高效、節(jié)能的供熱技術,走內涵式的發(fā)展道路。兼顧供熱安全與節(jié)約投資相結合的原則。供熱
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