城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃

1、 城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 第一節(jié)第一節(jié) 供熱工程規(guī)劃概述供熱工程規(guī)劃概述第二節(jié)第二節(jié) 城市集中供熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)與計(jì)算城市集中供熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)與計(jì)算第三節(jié)第三節(jié) 城市集中供熱熱源規(guī)劃城市集中供熱熱源規(guī)劃第四節(jié)第四節(jié) 城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃第五節(jié)第五節(jié) 熱力站與制冷站設(shè)置熱力站與制冷站設(shè)置第一節(jié)第一節(jié) 供熱工程規(guī)劃概述供熱工程規(guī)劃概述 在南北回歸線兩側(cè)的寒冷地區(qū)的冬季，為了維持在南北回歸線兩側(cè)的寒冷地區(qū)的冬季，為了維持日常生活、工作和享有一個(gè)舒適的環(huán)境，都存在著日常生活、工作和享有一個(gè)舒適的環(huán)境，都存在著冬季供熱采暖問題。冬季供熱采暖問題。 目前，應(yīng)用最廣泛的是以蒸汽或熱水

2、作為熱媒的目前，應(yīng)用最廣泛的是以蒸汽或熱水作為熱媒的集中供熱系統(tǒng)。集中供熱系統(tǒng)。 城市集中供熱，又稱區(qū)域供熱，是在城市的某個(gè)城市集中供熱，又稱區(qū)域供熱，是在城市的某個(gè)或幾個(gè)區(qū)域乃至整個(gè)城市，利用集中熱源向工業(yè)企或幾個(gè)區(qū)域乃至整個(gè)城市，利用集中熱源向工業(yè)企業(yè)、民用建筑供應(yīng)熱能的一種供熱方式，是現(xiàn)代城業(yè)、民用建筑供應(yīng)熱能的一種供熱方式，是現(xiàn)代城市建設(shè)中公共事業(yè)的一項(xiàng)重要設(shè)施。市建設(shè)中公共事業(yè)的一項(xiàng)重要設(shè)施。一、城市供熱工程規(guī)劃的意義一、城市供熱工程規(guī)劃的意義(1)提高能源利用率，節(jié)約大量燃料，集中供熱可以使鍋提高能源利用率，節(jié)約大量燃料，集中供熱可以使鍋爐熱效率提高爐熱效率提高20；(2)改廣泛的

3、改廣泛的“面源面源”為比較集中的為比較集中的“點(diǎn)源點(diǎn)源”，減少大氣，減少大氣污染，也便于采用整改措施，進(jìn)行集中治理；污染，也便于采用整改措施，進(jìn)行集中治理；(3)減少城市運(yùn)輸量；減少城市運(yùn)輸量；(4)節(jié)省城市用地，一個(gè)集中熱源可以代替多個(gè)分散的節(jié)省城市用地，一個(gè)集中熱源可以代替多個(gè)分散的鍋爐房，可以減少燃料和灰渣的堆放場(chǎng)地，對(duì)改善市容鍋爐房，可以減少燃料和灰渣的堆放場(chǎng)地，對(duì)改善市容也十分有利；也十分有利；(5)使用大型設(shè)備，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，減少管使用大型設(shè)備，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，減少管理人員數(shù)量，降低運(yùn)行成本，也有利于管理科學(xué)化和現(xiàn)理人員數(shù)量，降低運(yùn)行成本，也有利于管理科學(xué)化和現(xiàn)代

4、化，提高供熱質(zhì)量。代化，提高供熱質(zhì)量。二、主要任務(wù)二、主要任務(wù)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，結(jié)合生活與生產(chǎn)需要：根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，結(jié)合生活與生產(chǎn)需要： 1.確定城市集中供熱對(duì)象、供熱標(biāo)準(zhǔn)、供熱方確定城市集中供熱對(duì)象、供熱標(biāo)準(zhǔn)、供熱方 式；式； 2.合理選擇氣源，預(yù)測(cè)供熱負(fù)荷，進(jìn)行城市熱源合理選擇氣源，預(yù)測(cè)供熱負(fù)荷，進(jìn)行城市熱源工程規(guī)劃，確定城市熱電廠、熱力站等供熱設(shè)工程規(guī)劃，確定城市熱電廠、熱力站等供熱設(shè)施的數(shù)量和容量；施的數(shù)量和容量； 3.科學(xué)布局各種供熱設(shè)施和供熱管網(wǎng)；科學(xué)布局各種供熱設(shè)施和供熱管網(wǎng)； 4.制定節(jié)能保溫的對(duì)策與措施，以及供熱設(shè)施的制定節(jié)能保溫的對(duì)策與措施，以及供熱設(shè)施的防護(hù)措施。防護(hù)措

5、施。三、供熱系統(tǒng)的構(gòu)成與分類三、供熱系統(tǒng)的構(gòu)成與分類供熱工程系統(tǒng)由供熱工程系統(tǒng)由供熱熱源工程供熱熱源工程和和供熱管網(wǎng)工程供熱管網(wǎng)工程構(gòu)成構(gòu)成 按照采暖的規(guī)模與供熱建筑物的種類，把眾多的采暖按照采暖的規(guī)模與供熱建筑物的種類，把眾多的采暖方式分為方式分為4 4大類，大類，1.1.城市集中熱力網(wǎng)供熱；（城市供熱、大區(qū)域供熱）城市集中熱力網(wǎng)供熱；（城市供熱、大區(qū)域供熱）2.2.居住小區(qū)集中供熱（小區(qū)集中供熱、小區(qū)域供熱）居住小區(qū)集中供熱（小區(qū)集中供熱、小區(qū)域供熱）3. 3. 商業(yè)或公共建筑的獨(dú)立供熱（自備熱源的獨(dú)立建筑商業(yè)或公共建筑的獨(dú)立供熱（自備熱源的獨(dú)立建筑供熱）；供熱）；4. 4. 分戶供熱（各

6、戶自備熱源供熱）分戶供熱（各戶自備熱源供熱） 1.1.城市集中供熱系統(tǒng)的組成城市集中供熱系統(tǒng)的組成城市集中供熱系統(tǒng)由熱源、熱力網(wǎng)和熱用戶三部分組成。熱源包括熱電廠（又稱熱電聯(lián)供）、換熱站、鍋爐房和熱泵機(jī)房；熱力網(wǎng)包括城市一次（高溫）熱網(wǎng)和小區(qū)二次（低溫）熱網(wǎng)；熱用戶包括一次水熱用戶（換熱站），二次水熱用戶（末端用戶）等。 2.2.城市集中供熱系統(tǒng)的分類城市集中供熱系統(tǒng)的分類按照服務(wù)對(duì)象可分為：民用供熱和工業(yè)供熱；按照供熱系統(tǒng)的作用范圍可分為：區(qū)域供熱、集中供熱和局部供熱按照熱源供應(yīng)的熱媒種類不同可分為：熱水供熱、蒸汽供熱和熱風(fēng)供熱。按照熱媒參數(shù)的不同可分為：高溫水（t115)和低溫水(t115

7、)系統(tǒng); 高壓蒸汽（P70kPa，通常為過熱蒸汽）、低壓蒸汽 （P 70kPa，通常為飽和蒸汽）系統(tǒng)。 四、城市集中供熱規(guī)劃的主要內(nèi)容四、城市集中供熱規(guī)劃的主要內(nèi)容（一）、總體規(guī)劃內(nèi)容及圖紙1.內(nèi)容：1）確定城市供熱對(duì)象和供熱標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)測(cè)城市供熱負(fù)荷；2）選擇城市熱源和供熱方式；3）確定熱源設(shè)施的供熱能力、數(shù)量和布局；4）布局城市供熱設(shè)施和供熱干線管網(wǎng)；5）制定城市供熱設(shè)施保護(hù)措施。2.圖紙：1）城市供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀圖-主要反映城市現(xiàn)狀集中供熱設(shè)施布局和干線管網(wǎng)布局情況2）城市供熱系統(tǒng)規(guī)劃圖-主要反映規(guī)劃期末城市集中供熱的熱源，供熱輸配設(shè)施的容量、位置和用地狀況。3）必要的附圖。（一）、分區(qū)規(guī)劃內(nèi)容

8、及圖紙1.內(nèi)容：1）估算分區(qū)的供熱負(fù)荷；2）布局分區(qū)供熱設(shè)施和供熱干線管網(wǎng)；3）計(jì)算城市供熱干管的管徑。2.圖紙：1）分區(qū)供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀圖-表示分區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)狀集中供熱設(shè)施的位置、規(guī)模、用地范圍、供熱管網(wǎng)分布、管徑等情況。2）分區(qū)供熱系統(tǒng)規(guī)劃圖-表示分區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃集中供熱設(shè)表示分區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃集中供熱設(shè)施的位置、規(guī)模、用地范圍、供熱管網(wǎng)分布、管徑等情施的位置、規(guī)模、用地范圍、供熱管網(wǎng)分布、管徑等情況。況。3）必要的附圖。如分區(qū)供熱負(fù)荷分布圖。（一）、詳細(xì)規(guī)劃規(guī)劃內(nèi)容及圖紙1.內(nèi)容：1）計(jì)算規(guī)劃范圍內(nèi)供熱負(fù)荷；2）布局供熱設(shè)施和供熱管網(wǎng)；3）計(jì)算供熱管道管徑；4）估算規(guī)劃范圍內(nèi)供熱管網(wǎng)造價(jià)。2.圖紙：

9、1）供熱系統(tǒng)規(guī)劃圖-標(biāo)明供熱設(shè)施容量、位置和用地范圍，供熱管網(wǎng)走向、管徑、管位、敷設(shè)方式。若有現(xiàn)狀供熱管線，應(yīng)區(qū)分現(xiàn)狀與規(guī)劃的管線。2）必要的附圖。第二節(jié)第二節(jié) 城市集中供熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)和計(jì)算城市集中供熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)和計(jì)算一、城市集中供熱負(fù)荷的類型與特征一、城市集中供熱負(fù)荷的類型與特征1. 1. 分類：分類：（1 1）根據(jù)熱負(fù)荷用途分類）根據(jù)熱負(fù)荷用途分類1 1）室溫調(diào)節(jié)）室溫調(diào)節(jié)2 2）生活熱水）生活熱水3 3）生產(chǎn)用熱）生產(chǎn)用熱( (2 2) )根據(jù)熱負(fù)荷性質(zhì)分類根據(jù)熱負(fù)荷性質(zhì)分類1)1)民用熱負(fù)荷民用熱負(fù)荷包括采暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)三類包括采暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)三類 在計(jì)算和預(yù)測(cè)熱負(fù)荷時(shí)，在計(jì)算

10、和預(yù)測(cè)熱負(fù)荷時(shí)，一般分類進(jìn)行，最后求和。民用熱用戶通常以熱水為熱一般分類進(jìn)行，最后求和。民用熱用戶通常以熱水為熱媒，使用的熱媒參數(shù)較低。媒，使用的熱媒參數(shù)較低。2)2)工業(yè)熱負(fù)荷工業(yè)熱負(fù)荷包括生產(chǎn)過程用于加熱、烘干、蒸煮、熔化等工藝的用包括生產(chǎn)過程用于加熱、烘干、蒸煮、熔化等工藝的用熱，同時(shí)還包括部分動(dòng)力熱負(fù)荷，用于帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備如熱，同時(shí)還包括部分動(dòng)力熱負(fù)荷，用于帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備如汽錘、氣泵等，使用的熱媒參數(shù)較高。汽錘、氣泵等，使用的熱媒參數(shù)較高。 ( (3 3) )根據(jù)用熱時(shí)間規(guī)律分類根據(jù)用熱時(shí)間規(guī)律分類 1) 1) 季節(jié)性熱負(fù)荷季節(jié)性熱負(fù)荷采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)屬于季節(jié)性熱負(fù)荷采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)

11、節(jié)屬于季節(jié)性熱負(fù)荷 。 2) 2) 常年性熱負(fù)荷常年性熱負(fù)荷 生活熱水和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱屬于常年性熱負(fù)荷。與生活熱水和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱屬于常年性熱負(fù)荷。與氣候條件關(guān)系不大，即一年中用熱狀況變化不大，但氣候條件關(guān)系不大，即一年中用熱狀況變化不大，但全日中用熱狀況變化較大全日中用熱狀況變化較大 。 熱水供應(yīng)熱負(fù)荷主要取決于使用人數(shù)和生活習(xí)慣、生熱水供應(yīng)熱負(fù)荷主要取決于使用人數(shù)和生活習(xí)慣、生活水平、作息制度等。活水平、作息制度等。 生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷取決于生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷取決于生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、用熱設(shè)備數(shù)量和生產(chǎn)作業(yè)班次等因素藝、用熱設(shè)備數(shù)量和生產(chǎn)作業(yè)班次等因素 二、

12、城市供熱對(duì)象的選擇二、城市供熱對(duì)象的選擇 由于資源有限，對(duì)于各類熱用戶，不可能全部滿足需要，必須對(duì)供熱對(duì)象進(jìn)行合理選擇。 (1)在供熱規(guī)模有限的情況下 ，應(yīng)以“先小后大”為原則，首先滿足分散用熱、規(guī)模較小的熱用戶，如居民家庭、中小型公共建筑和小型企業(yè)，以便發(fā)揮城市集中供熱的最大效益。 一般大型公共建筑和大中型企業(yè)的余熱資源豐富，用熱條件比較復(fù)雜，可以自成體系，獨(dú)立解決。 (2)選擇布局較集中的熱用戶作為供熱對(duì)象，“先集中后分散”，以使系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理。 城市供熱系統(tǒng)與其他能源供應(yīng)系統(tǒng)比較，損耗大、成本高、維護(hù)難。因此，供熱系統(tǒng)的服務(wù)半徑較小。如果熱用戶在空間分布上較集中，則有利于熱網(wǎng)布置，減少投資

13、和運(yùn)營成本。選擇供熱對(duì)象還有一個(gè)指標(biāo)，即“集中供熱普及率”。集中供熱普及率是指已經(jīng)實(shí)行集中供熱的面積與需要供熱的建筑面積的比值百分?jǐn)?shù)。三、城市供熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)和計(jì)算三、城市供熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)和計(jì)算 1.熱負(fù)荷計(jì)算的步驟(1)收集熱負(fù)荷現(xiàn)狀資料熱負(fù)荷現(xiàn)狀資料既是計(jì)算的依據(jù)，又可作為預(yù)測(cè)取值的參數(shù)(2)分析熱負(fù)荷的種類和特點(diǎn)對(duì)采暖、通風(fēng)、生活熱水、生產(chǎn)工藝等各類用熱來說，需采用不同方法、不同指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)和計(jì)算，必須對(duì)熱負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確分析，然后才能進(jìn)行計(jì)算與預(yù)測(cè)(3)預(yù)測(cè)與計(jì)算供熱總負(fù)荷地區(qū)的供熱總負(fù)荷是布局供熱設(shè)施和進(jìn)行管網(wǎng)計(jì)算的依據(jù)，在各類熱負(fù)荷計(jì)算與預(yù)測(cè)結(jié)果得出后，經(jīng)校核后相加，同時(shí)考慮一些其他變數(shù)，

14、最后計(jì)算出供熱總負(fù)荷。供熱總負(fù)荷一般體現(xiàn)為功率，單位取瓦、千瓦或兆瓦 (W 、kW、MW) 。 2.民用熱負(fù)荷預(yù)測(cè)計(jì)算我國的民用熱負(fù)荷主要是滿足住宅和公共建筑的采暖熱負(fù)荷，生活熱水和通風(fēng)熱負(fù)荷所占的比例很小(1)采暖熱負(fù)荷在冬季，由于室內(nèi)與室外溫度不同，房屋通過其圍護(hù)結(jié)構(gòu)(如門、窗、地板、墻體、屋頂?shù)龋瑢l(fā)生熱量散失。在一定室溫下，室外溫度越低，房間的熱損失越大。為了保證室內(nèi)溫度符合有關(guān)規(guī)定，滿足人們正常工作、學(xué)習(xí)和其他活動(dòng)的需要，就必須用采暖設(shè)備向室內(nèi)補(bǔ)充與損失相等的熱量。 采暖熱負(fù)荷（采暖熱負(fù)荷（1 1）冬季，采暖房間的氣溫高于室外氣溫，這樣，室內(nèi)的熱量就要通過建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(如外墻、外

15、門、外窗、地面和屋頂?shù)?傳向室外，這種熱量的傳遞叫做圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱。采暖房間的熱平衡采暖熱負(fù)荷是指采暖房間在某一時(shí)間內(nèi)，要求室內(nèi)具有一定設(shè)計(jì)溫度的情況下，散熱設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)需要補(bǔ)充給室內(nèi)的熱量，采暖熱負(fù)荷應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件下建筑物的熱平衡進(jìn)行計(jì)算。即房間的失熱量=房間的得熱量 (W)采暖熱負(fù)荷（采暖熱負(fù)荷（2 2）（1)房間失熱量，包括：最大負(fù)荷班的工藝設(shè)備吸熱量Q1； 由于室內(nèi)外溫差引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量Q2；加熱由外部運(yùn)人的冷物料和運(yùn)輸工具的耗熱量Q3； 加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量Q4； 加熱由門、孔洞和其他生產(chǎn)跨間進(jìn)入的冷空氣耗熱量Q5；室內(nèi)水分蒸發(fā)耗熱量Q6； 通風(fēng)換氣的耗熱

16、量Q7；其他方面散失的熱量Q8。(2)房間得熱量，包括：最小負(fù)荷班的工藝設(shè)備散熱量Q9；熱物料在車間內(nèi)的散熱量Q10； 熱管道及其他熱表面的散熱量Q11；人體散熱量Q12； 燈具及其他電氣設(shè)施的散熱量Q13； 通過其他途徑獲得的熱量Q14； 散熱器的散熱量Q15；采暖熱負(fù)荷Q值也表明散熱器向房間應(yīng)放出的熱量，從熱平衡得到；Q=Q15=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8）(Q9+Q10+Q11+Q12+Q13+Q14)采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的確定采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的確定影響采暖熱負(fù)荷的因素很多，而這些因素又是一刻不停地在變化著。計(jì)算熱負(fù)荷的目的是決定散熱器的放熱能力，為決定管道的輸熱能力和熱源

17、的產(chǎn)熱能力提供重要的數(shù)據(jù)。采暖工程設(shè)計(jì)首先要正確計(jì)算出建筑物的熱耗失量采暖工程技術(shù)通常以穩(wěn)定傳熱過程的簡單計(jì)算來代替不穩(wěn)定傳熱過程的復(fù)雜計(jì)算，并對(duì)一些影響傳熱量的因素加以適當(dāng)修正。對(duì)于一般民用建筑和產(chǎn)生熱量很少的工業(yè)建筑，計(jì)算采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷時(shí)不考慮房間的得熱量，而僅計(jì)算以下三項(xiàng)的房間耗熱量：通過房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量：即在一定傳熱條件下，通過房間各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)從室內(nèi)傳向室外的熱量。冷風(fēng)滲透耗熱量：即加熱由于房間的外門、外窗縫隙不密封而由室外滲入到室內(nèi)的冷空氣所消耗的熱量。外門冷風(fēng)侵人耗熱量：即冬季外門開啟時(shí)由于風(fēng)力和熱壓作用而進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣，從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量。以上三項(xiàng)耗

18、熱量之和就是房間的總耗熱量，也就是采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。 采暖房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量，包括基本的和附加的兩部分。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量指經(jīng)過墻、窗、門、地面和屋頂?shù)?，由于室?nèi)外的氣溫差而造成從室內(nèi)傳向室外的穩(wěn)定熱量。各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，應(yīng)按下式計(jì)算：Q=KF（tntw）式中：Q為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量(W)； K為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)(W )； F為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積()； tn為冬季室內(nèi)空氣計(jì)算溫度()； tw為采暖室外空氣計(jì)算溫度()； 為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣溫差修正系數(shù)。采暖房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量是它各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的總和。 為了計(jì)算和以后修正的方便，我們把圍護(hù)結(jié)構(gòu)按朝向

19、、材料結(jié)構(gòu)和室內(nèi)外溫差的不同，而劃分為各個(gè)計(jì)算部分。對(duì)一側(cè)不與室外空氣直接接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩側(cè)溫差大于5時(shí)，要計(jì)算通過該圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量。 供暖設(shè)計(jì)室內(nèi)計(jì)算溫度室內(nèi)計(jì)算溫度一般是指距地面2以內(nèi)，人們活動(dòng)地區(qū)的空氣溫度。室內(nèi)計(jì)算溫度的高低應(yīng)滿足人們的生活、學(xué)習(xí)、工作要求和生產(chǎn)的工藝要求。民用及公共建筑室內(nèi)計(jì)算溫度可參照表1-1選取?；騾⒄沼嘘P(guān)手冊(cè)選取。 供暖設(shè)計(jì)室外計(jì)算溫度在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量時(shí)，假定傳熱過程是在穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行的，即圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各種傳熱參數(shù)都不隨時(shí)間而改變，其中室外計(jì)算溫度也是采用某一個(gè)固定值。 我國采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500192003）里規(guī)定：“采暖室外計(jì)算

20、溫度應(yīng)采用當(dāng)?shù)貧v年平均每年不保證 5天的日平均溫度”。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)值是指在單位時(shí)間內(nèi)，單位面積的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)溫差為 1，由一側(cè)傳至另一側(cè)的熱量。傳熱系數(shù)的倒數(shù)稱為傳熱熱阻，傳熱系數(shù)越大，其傳熱熱阻就越小。面積熱指標(biāo)法面積熱指標(biāo)法已知規(guī)劃區(qū)內(nèi)各建筑物的建筑面積，建筑用途及層數(shù)等基本情況，常采用面積熱指標(biāo)法來確定熱負(fù)荷。熱指標(biāo)是在采暖室外計(jì)算溫度下單位面積每小時(shí)所需要的熱量，用“Wm2”表示。體積熱指標(biāo)法體積熱指標(biāo)法集中采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷的概算，可根據(jù)建筑物的性質(zhì)和外輪廓體積按下式確定： (2) 通風(fēng)熱負(fù)荷計(jì)算為了在室內(nèi)營造良好的空氣環(huán)境，使空氣具有一定的清潔度和濕度，必須

21、不斷向房間送入新鮮空氣，進(jìn)行通風(fēng)調(diào)節(jié)。當(dāng)冬季室外溫度較低時(shí)，室外進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣必須經(jīng)過加熱后方可進(jìn)入室內(nèi)，才能使室內(nèi)溫度不降低。加熱新鮮空氣所消耗的熱量，稱為通風(fēng)熱負(fù)荷。 以上公式計(jì)算較復(fù)雜，且需要大量詳細(xì)資料在一般情況下，可用下式計(jì)算通風(fēng)熱負(fù)荷： (3) 生活熱水熱負(fù)荷生活熱水熱負(fù)荷的計(jì)算，主要涉及兩個(gè)重要參數(shù)： 一是水溫，二是熱水用水標(biāo)準(zhǔn)。 一般情況下，生活熱水的使用溫度為4060，采用的生活熱水計(jì)算溫度為65。 不同的熱工分區(qū)中，采用的冷水計(jì)算溫度也不盡相同。我國主要有五個(gè)熱工分區(qū)：第一分區(qū)包括東北三省及內(nèi)蒙、河北、山西和陜西北部；第二分區(qū)包括北京、天津、河北、山東、山西、陜西大部、

22、甘肅、寧夏南部、河南北部、江蘇北部；第三分區(qū)包括上海、浙江、江西、安徽、江蘇大部、福建北部、湖南東部、湖北東部和河南南部；第四分區(qū)包括兩廣、臺(tái)灣、福建和云南南部；第五分區(qū)包括云貴川大部，湖南、湖北西部，陜西、甘肅秦嶺以南部分。各分區(qū)冷水計(jì)算水溫如表所示。 計(jì)算生活熱水熱負(fù)荷一般采用以下公式： (4) 生活空調(diào)冷負(fù)荷空調(diào)冷負(fù)荷一般可采用指標(biāo)概算法進(jìn)行估算，其公式為： (5) 工業(yè)熱負(fù)荷預(yù)測(cè)計(jì)算對(duì)規(guī)劃的工廠，可以采用設(shè)計(jì)熱負(fù)荷資料或根據(jù)相同企業(yè)的實(shí)際負(fù)荷資料進(jìn)行估算。生產(chǎn)熱負(fù)荷的大小，主要取決于工業(yè)產(chǎn)品的種類、生產(chǎn)工藝過程的性質(zhì)、用熱設(shè)備的形式以及工廠企業(yè)的工作制度。由于工廠企業(yè)產(chǎn)品及生產(chǎn)設(shè)備多種

23、多樣，工藝過程對(duì)用熱要求的介質(zhì)種類和參數(shù)各異，因此生產(chǎn)熱負(fù)荷應(yīng)由工藝設(shè)計(jì)人員提供。計(jì)算集中供熱系統(tǒng)最大生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)熱負(fù)荷時(shí)，應(yīng)以核實(shí)的各工廠(或車間)的最大生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷之和乘以同時(shí)使用系數(shù)，即：四、供熱總負(fù)荷的計(jì)算四、供熱總負(fù)荷的計(jì)算供熱總負(fù)荷，是將上述各類負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果相加，進(jìn)行適當(dāng)?shù)男：颂幚砗蟮贸龅臄?shù)值。必須說明的是，供熱總負(fù)荷中的采暖通風(fēng)熱負(fù)荷與空調(diào)冷負(fù)荷實(shí)際上是一類負(fù)荷，在相加時(shí)應(yīng)取兩者中較大的一個(gè)進(jìn)行計(jì)算。五、供熱總負(fù)荷的計(jì)算實(shí)例五、供熱總負(fù)荷的計(jì)算實(shí)例例題：某北方城市規(guī)劃總?cè)丝?0萬人，規(guī)劃用地面積20平方千米，到規(guī)劃期末，規(guī)劃集中供熱普及率為70%，現(xiàn)狀生產(chǎn)熱負(fù)荷約為20MW，

24、預(yù)計(jì)生產(chǎn)熱負(fù)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(fù)荷的規(guī)模。解：在城市總體規(guī)劃的供熱專項(xiàng)規(guī)劃中，對(duì)熱負(fù)荷的估測(cè)一般是粗線條，通常采用綜合指標(biāo)概算的方法:首先根據(jù)一般城市用地比例構(gòu)成情況，公建與居住用地占總用地的比例約為4050，在該城市中，公建與居住用地的面積約為89km2，按建筑容積率平均為0.8計(jì)，則居住與公建建筑面積為67km2。集中供熱普及率為70，則民用建筑供熱面積約為400500萬m2。在得出民用建筑供熱面積后，采用綜合熱指標(biāo)75W/m2，則可得出民用熱負(fù)荷為300400MW。 已知在未來15年內(nèi)生產(chǎn)熱負(fù)荷以每年10的速度遞增，據(jù)此可得出規(guī)劃期末的熱負(fù)荷為8

25、5MW。將民用熱負(fù)荷和生產(chǎn)熱負(fù)荷相加，可知規(guī)劃期末該城市的總用熱規(guī)模在400500MW左右。第三節(jié)第三節(jié) 城市集中供熱熱源規(guī)劃城市集中供熱熱源規(guī)劃一、城市集中供熱熱源的種類與特點(diǎn) 城市集中供熱的熱源主要是熱電廠和鍋爐房，另外還有工業(yè)余熱和地?zé)?、核能、太陽能等。?）熱電廠 熱電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的火電廠，它是在凝氣式電廠的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。凝氣式電廠的工作過程實(shí)際上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過程，將不可避免地產(chǎn)生能量損失。 （2）鍋爐房1）鍋爐房的分類鍋爐房的核心部分是鍋爐，鍋爐根據(jù)制備熱媒的種類不同，可分為蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。蒸汽鍋爐通過加熱水產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，向用戶進(jìn)行供熱。蒸汽鍋爐通過調(diào)壓裝置

26、，可向用戶提供參數(shù)不同的蒸汽，還可通過換熱裝置向用戶提供熱水。熱水鍋爐不產(chǎn)生蒸汽，只提高進(jìn)入鍋爐水的溫度，以高溫水或低溫水供應(yīng)熱用戶。 二、城市熱源選擇1、城市熱源種類的選擇熱源種類的選擇，要根據(jù)具體情況，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后再行確定。（1）熱電廠的適用性與經(jīng)濟(jì)性熱電廠實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)，可有效提高能源利用率，節(jié)約燃料，同時(shí)產(chǎn)熱規(guī)模大，能向大面積區(qū)域和用熱大戶供熱。在有一定的常年工業(yè)熱負(fù)荷而電力供應(yīng)不足的地區(qū)，應(yīng)建設(shè)熱電廠。當(dāng)主要供熱對(duì)象是民用建筑和生活用熱水時(shí)，地區(qū)的氣象條件直接影響熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益。在氣候冷、采暖期長的地區(qū)，熱電合產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間長，節(jié)能效果明顯，有些地方已開始嘗試建設(shè)“熱、電、冷三聯(lián)供

27、”系統(tǒng)，以提高熱電廠的效率。 （2）區(qū)域鍋爐房的適用性與經(jīng)濟(jì)性區(qū)域鍋爐房與一般的工業(yè)和民用鍋爐房相比，它的供熱面積大，供熱對(duì)象多，熱效率高，機(jī)械化程度高。與熱電廠相比，區(qū)域鍋爐房節(jié)能效果較差，但是其建設(shè)費(fèi)用少，建設(shè)周期短，能較快收到節(jié)能和減輕污染的效果。區(qū)域鍋爐房建設(shè)運(yùn)行靈活，除可作為中、小城市的供熱主熱源外，還可在大中城市內(nèi)作為區(qū)域主熱源或過渡性主熱源。2、城市熱源規(guī)模的選擇城市熱源規(guī)模的選擇（1 1）供暖平均負(fù)荷）供暖平均負(fù)荷按供暖室外設(shè)計(jì)溫度計(jì)算出來的熱指標(biāo)為最大小時(shí)熱按供暖室外設(shè)計(jì)溫度計(jì)算出來的熱指標(biāo)為最大小時(shí)熱指標(biāo)。用最大小時(shí)熱指標(biāo)乘以平均負(fù)荷系數(shù)，即可得指標(biāo)。用最大小時(shí)熱指標(biāo)乘以平

28、均負(fù)荷系數(shù)，即可得到平均熱指標(biāo)。到平均熱指標(biāo)。 平均負(fù)荷系數(shù)可由下式得出：實(shí)際工作中，常應(yīng)用平均熱指標(biāo)概念，以平均熱指標(biāo)計(jì)算出來的熱負(fù)荷，即為供暖平均負(fù)荷，主熱源的規(guī)模應(yīng)能基本滿足供暖平均負(fù)荷的需要。超出這一負(fù)荷的熱負(fù)荷，為高峰負(fù)荷，則需要以輔助熱源來滿足。我國黃河以北地區(qū)供暖平均負(fù)荷可按供暖設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷的60%-70%計(jì)。 （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(fù)荷的比例。在選擇熱電廠供熱能力時(shí)，應(yīng)根據(jù)熱化系數(shù)來確定。針對(duì)不同供熱的主要對(duì)象，熱電廠應(yīng)選定不同的熱化系數(shù)。一般來說，以工業(yè)熱負(fù)荷為主的系統(tǒng)，熱化系數(shù)宜取0.8-0.85。以采暖熱負(fù)荷為主的系統(tǒng)，熱化系數(shù)宜

29、取0.52-0.6。工業(yè)和采暖負(fù)荷大致相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，熱化系數(shù)宜取0.65-0.75。穩(wěn)定的常年負(fù)荷值越大，熱化系數(shù)越高，反之，則熱化系數(shù)越低。三、熱電廠、鍋爐房的選址三、熱電廠、鍋爐房的選址1.熱電廠的選址條件1）.廠址應(yīng)符合城市規(guī)劃的要求，并征得規(guī)劃部門和電力、水利、環(huán)保、消防等主管部門的同意；2）.熱電廠應(yīng)盡量靠近熱負(fù)荷中心。熱電廠蒸汽的輸送距離一般為34km比較經(jīng)濟(jì)。如果熱電廠遠(yuǎn)離熱用戶，壓降和溫降過大，則會(huì)降低供熱質(zhì)量。與此同時(shí)，由于供熱管網(wǎng)造價(jià)較高，如輸熱管道較長，將使熱網(wǎng)投資增大，顯著降低集中供熱的經(jīng)濟(jì)性；3）.水路交通方便4）.供水條件好5）.要有妥善解決排灰的條件；6）.有方便的

30、出線條件；7）.有一定的防護(hù)距離； 8）.盡量占用荒地、次地和低產(chǎn)田，不占或少占良田；9）.廠址應(yīng)避開滑坡，溶洞、塌方、斷裂帶、淤泥等不良地質(zhì)的地段；10）.選址時(shí)也應(yīng)考慮方便職工居住和上下班等因素。 2.鍋爐房的選址條件1）.靠近熱負(fù)荷比較集中的地區(qū)；2）.便于引出管道，并使室外管道的布置在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上合理；3）.便于燃料貯運(yùn)和灰渣排除，并使人流和煤、灰車流分開；4）.有利于自然通風(fēng)與采光；5）.位于地質(zhì)條件較好的地區(qū)；6）.有利于減少煙塵及有害氣體對(duì)居民區(qū)和主要環(huán)境保護(hù)區(qū)的影響。全年運(yùn)行的鍋爐房宜位于居住區(qū)和主要環(huán)境保護(hù)區(qū)的全年最小頻率風(fēng)的上風(fēng)側(cè)；季節(jié)性運(yùn)行的鍋爐房宜位于該季節(jié)盛行風(fēng)的下風(fēng)

31、側(cè)；7）.有利于凝結(jié)水的回收。第四節(jié)第四節(jié) 城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃城市供熱管網(wǎng)規(guī)劃 城市供熱管網(wǎng)又稱熱力網(wǎng)，系指由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)，又稱為熱力網(wǎng)。供熱管網(wǎng)主要由熱源至壓力站及熱力站至用戶之間的管道、管道附件和管道支座組成。一、城市供熱管網(wǎng)的分類根據(jù)熱媒介質(zhì)的不同，熱力網(wǎng)可分為蒸汽管網(wǎng)、熱水管網(wǎng)和熱風(fēng)三種。 一般情況下，從熱源到熱力站的管網(wǎng)多采取蒸汽管網(wǎng)，而在熱力站向民用建筑供暖的管網(wǎng)中，更多采用的是熱水管網(wǎng)。 主要原因是衛(wèi)生條件較好，而且安全。 根據(jù)用戶對(duì)介質(zhì)的使用情況，供熱管網(wǎng)可分為開式和閉式。 在開式管網(wǎng)中，熱用戶可以使用供熱介質(zhì)，如蒸汽和熱水，系統(tǒng)須不斷補(bǔ)充新的熱介質(zhì)。

32、 在閉式管網(wǎng)中，熱介質(zhì)只許在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，不供給用戶，系統(tǒng)只需補(bǔ)充運(yùn)行過程中泄漏損失的少量介質(zhì)。供熱管網(wǎng)還可根據(jù)一條管路上敷設(shè)的管道數(shù)目，分為供熱管網(wǎng)還可根據(jù)一條管路上敷設(shè)的管道數(shù)目，分為單單管制、雙管制和多管制管制、雙管制和多管制。 單管制的熱力網(wǎng)在一條管路上只有一根輸送熱介質(zhì)單管制的熱力網(wǎng)在一條管路上只有一根輸送熱介質(zhì)的管道，沒有供介質(zhì)回流的管道。此類型主要用于用戶的管道，沒有供介質(zhì)回流的管道。此類型主要用于用戶對(duì)介質(zhì)用量穩(wěn)定的開式熱力網(wǎng)中。對(duì)介質(zhì)用量穩(wěn)定的開式熱力網(wǎng)中。 雙管制的熱力網(wǎng)在一條管路上有一根輸送熱介質(zhì)管雙管制的熱力網(wǎng)在一條管路上有一根輸送熱介質(zhì)管道的同時(shí)，還有一根介質(zhì)回流管。

33、此類型較多用于閉式道的同時(shí)，還有一根介質(zhì)回流管。此類型較多用于閉式熱力網(wǎng)中。熱力網(wǎng)中。 對(duì)于用戶種類多，對(duì)介質(zhì)需用工況要求復(fù)雜的熱力對(duì)于用戶種類多，對(duì)介質(zhì)需用工況要求復(fù)雜的熱力網(wǎng)，一般采用多管制。多管制管網(wǎng)網(wǎng)路復(fù)雜，投資較大，網(wǎng)，一般采用多管制。多管制管網(wǎng)網(wǎng)路復(fù)雜，投資較大，管理亦較困難。管理亦較困難。 二、城市供熱管網(wǎng)的布置形式供熱管網(wǎng)的布置方式按平面布置類型，可分為枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)兩種。枝狀管網(wǎng)又有單級(jí)枝狀管網(wǎng)和兩級(jí)枝狀管網(wǎng)兩種形式。1.枝狀管網(wǎng)1）.單級(jí)枝狀管網(wǎng)從熱源出發(fā)經(jīng)供熱管網(wǎng)直接接到各熱用戶的布置形式稱為單級(jí)枝狀管網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)是呈樹枝狀布置的形式. 2）.兩級(jí)枝狀管網(wǎng)由熱源至熱力

34、站的供熱管道系統(tǒng)稱為一級(jí)管網(wǎng)；由熱力站至熱用戶的供熱管道系統(tǒng)稱為二級(jí)管網(wǎng)。兩級(jí)枝狀管網(wǎng)的規(guī)模較大。 2.環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)是一具有2個(gè)以上的熱源所組成的大型集中供熱系統(tǒng)。 三、城市供熱管網(wǎng)選擇要點(diǎn)1.熱水供熱系統(tǒng)1）.以采暖和熱水供應(yīng)熱負(fù)荷為主的供熱系統(tǒng)，一般均采用熱水管網(wǎng)；2）.熱水熱力網(wǎng)宜采用閉式雙管制；3）.以熱電廠為熱源的熱水熱力網(wǎng)，同時(shí)有生產(chǎn)工藝、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、生活熱水等多種熱負(fù)荷，或季節(jié)性熱負(fù)荷占總負(fù)荷比例較大，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可采用閉式多管制；4）.當(dāng)熱水熱力網(wǎng)滿足下列條件，可采用開式熱力網(wǎng)：具有水處理費(fèi)用低的補(bǔ)給水源和具有與生活熱水熱負(fù)荷相適應(yīng)的廉價(jià)低位熱能。5）.開式熱水

35、熱力網(wǎng)在熱水熱負(fù)荷足夠大時(shí)可不設(shè)回水管。 2.蒸汽供熱系統(tǒng)1）.蒸汽供熱系統(tǒng)一般適用于以生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷為主的供熱系統(tǒng)。2）.蒸汽熱力網(wǎng)的蒸汽管道，宜采用單管制。當(dāng)符合下列情況時(shí)，可采用雙管或多管制：A.各熱用戶用蒸汽的參數(shù)相差較大，或季節(jié)性熱負(fù)荷占總熱負(fù)荷的比例較大且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可采用雙管或多管制。B.當(dāng)熱用戶按規(guī)劃分期建設(shè)時(shí)，可采用雙管或多管制。C.蒸汽供熱系統(tǒng)中，如用戶凝結(jié)水質(zhì)量差，凝結(jié)水回水率低，或凝結(jié)水能夠回收，但凝結(jié)水管經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較不合算時(shí)，可不設(shè)凝結(jié)水管網(wǎng)。第五節(jié)第五節(jié) 城市供熱管網(wǎng)的布置城市供熱管網(wǎng)的布置一、 供熱管網(wǎng)的平面布置應(yīng)根據(jù)熱源布局、熱負(fù)荷分布和管線敷設(shè)條件等情況，按照全面規(guī)劃、遠(yuǎn)近結(jié)合的原則，做出分期建設(shè)安排，并遵循以下原則：(1)主干管應(yīng)該靠近大型用戶和熱負(fù)荷集中的地區(qū)；(2)供熱管道要盡量避開主要交通干道和繁華的街道；(3)供熱管道通常敷設(shè)在道路的一邊，或者是敷設(shè)在人行道下面，要盡量少敷設(shè)橫穿街道的引入管