《熱源及熱力網(wǎng)》課件

熱源及熱力網(wǎng)熱源是城市熱力系統(tǒng)的核心，為建筑供熱提供熱能，熱力網(wǎng)則是將熱能輸送至用戶的管道網(wǎng)絡(luò)。課程內(nèi)容概述熱源系統(tǒng)介紹各種熱源類型，包括燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、熱電聯(lián)產(chǎn)等。重點講解熱源系統(tǒng)的運行原理、性能參數(shù)和經(jīng)濟(jì)性分析。熱力管網(wǎng)從熱力管網(wǎng)的基本概念和布置原則開始，深入探討管網(wǎng)熱力計算和水力計算方法。重點介紹熱力管網(wǎng)的運行管理、維護(hù)和節(jié)能技術(shù)，以及相關(guān)案例分析。熱源系統(tǒng)簡介能源中心熱源系統(tǒng)是城市能源供應(yīng)的核心，為居民生活、商業(yè)活動、工業(yè)生產(chǎn)提供熱量。能源傳輸通過熱力管網(wǎng)將熱量輸送到各個用戶，保障熱能的穩(wěn)定供應(yīng)。熱能利用熱源系統(tǒng)提供多種形式的熱能，包括熱水、蒸汽等，滿足不同用戶的需求。熱源類型及特點1集中式熱源通常指大型鍋爐房或熱電廠，供熱范圍廣，熱負(fù)荷大，效率高。2分散式熱源小型鍋爐房，供熱范圍小，熱負(fù)荷低，靈活便捷，適用于局部區(qū)域供暖。3可再生能源熱源利用太陽能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等可再生能源，環(huán)保高效，近年來發(fā)展迅速。4余熱利用熱源利用工業(yè)生產(chǎn)過程中的余熱，節(jié)約能源，降低成本，實現(xiàn)能源的高效利用。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)1高效能源利用提高能源利用率，降低能源消耗2環(huán)境友好減少污染排放，改善環(huán)境質(zhì)量3經(jīng)濟(jì)效益降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)盈利能力熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是指將燃料燃燒產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供熱，實現(xiàn)能量的多重利用，從而提高能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益，同時減少環(huán)境污染。燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是利用燃?xì)廨啓C(jī)燃燒燃料產(chǎn)生的高溫燃?xì)怛?qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，同時利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫廢氣進(jìn)行余熱回收，產(chǎn)生蒸汽供熱或用于其他工業(yè)用途。燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有效率高、環(huán)保、靈活等特點，近年來得到廣泛應(yīng)用。燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)主要由燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)、熱力網(wǎng)等組成。燃?xì)廨啓C(jī)是系統(tǒng)的核心，通過燃燒燃料驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，同時產(chǎn)生高溫廢氣。余熱鍋爐利用高溫廢氣產(chǎn)生蒸汽，用于供熱或其他工業(yè)用途。蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)利用鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機(jī)發(fā)電，同時利用汽輪機(jī)排出的余熱供暖，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)成熟、可靠性高，適合大規(guī)模供熱，但投資成本較高。鍋爐房設(shè)備介紹鍋爐鍋爐是熱力系統(tǒng)核心設(shè)備，負(fù)責(zé)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。水泵水泵用于輸送水，包括給水泵和循環(huán)泵。管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)負(fù)責(zé)連接鍋爐、水泵和其他設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控和調(diào)節(jié)鍋爐運行參數(shù)。鍋爐型式和性能參數(shù)型式鍋爐的型式根據(jù)其結(jié)構(gòu)、燃料種類和用途分類，常見的有燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t等。性能參數(shù)鍋爐的性能參數(shù)主要包括額定蒸汽量、蒸汽壓力、蒸汽溫度、熱效率、燃料消耗量等。參數(shù)選擇選擇合適的鍋爐型式和性能參數(shù)要根據(jù)實際需求，如供熱負(fù)荷、燃料種類、環(huán)境條件等因素。燃料及其燃燒特性燃料類型熱源系統(tǒng)主要使用煤炭、天然氣、油氣等燃料。煤炭儲量豐富，但燃燒排放較高。天然氣清潔環(huán)保，但價格波動較大。燃燒特性燃料燃燒過程中會釋放熱量，產(chǎn)生高溫?zé)煔?。燃燒效率、煙氣成分和排放物等指?biāo)決定了燃料的優(yōu)劣。鍋爐熱平衡分析1計算熱損失排煙熱損失、爐墻熱損失、灰渣熱損失等。2計算熱效率鍋爐有效利用的熱量占燃料燃燒釋放熱量的比例。3分析原因找出熱損失過大的原因，制定改進(jìn)措施。鍋爐熱平衡分析是提高鍋爐效率的關(guān)鍵步驟。通過分析，我們可以了解鍋爐的熱損失情況，找出問題所在，并采取針對性的措施，降低熱損失，提高鍋爐效率。熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組性能分析熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組性能分析是一個綜合評估熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運行效率和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。通過分析機(jī)組關(guān)鍵參數(shù)，如發(fā)電效率、熱效率和綜合效率，可以深入了解機(jī)組運行狀況，優(yōu)化操作參數(shù)，提高能源利用率，降低運行成本。80%發(fā)電效率反映了機(jī)組將燃料能量轉(zhuǎn)化為電能的效率85%熱效率反映了機(jī)組將燃料能量轉(zhuǎn)化為熱能的效率70%綜合效率反映了機(jī)組同時生產(chǎn)電能和熱能的綜合利用效率熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化余熱回收利用將熱電聯(lián)產(chǎn)過程中的廢熱有效回收利用，提高能源利用效率，降低運行成本。提高系統(tǒng)效率通過優(yōu)化設(shè)備運行參數(shù)、調(diào)整熱力網(wǎng)供熱方式等措施，提升熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體效率。減少環(huán)境污染采用清潔能源和高效節(jié)能技術(shù)，減少污染物排放，實現(xiàn)綠色環(huán)保的熱電聯(lián)產(chǎn)。余熱利用技術(shù)工業(yè)余熱工廠生產(chǎn)過程中的廢氣、廢水和廢渣等排放熱量，可通過熱交換器等設(shè)備回收利用。汽車余熱汽車發(fā)動機(jī)冷卻液、排氣等產(chǎn)生的熱量，可用于車內(nèi)空調(diào)、輔助動力系統(tǒng)等。太陽能余熱太陽能熱水器、光伏發(fā)電系統(tǒng)等產(chǎn)生的余熱，可用于供暖、農(nóng)業(yè)溫室等。熱力管網(wǎng)基本概念熱力管網(wǎng)是將熱源產(chǎn)生的熱量輸送到用戶端的管道系統(tǒng)。它由供熱管線、熱交換站、控制閥門和附件組成。熱力管網(wǎng)是城市供熱系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著將熱源的熱能輸送到用戶，為用戶提供熱量的任務(wù)。熱力管網(wǎng)布置原則11.最短路徑原則選擇最短的管線路徑，減少熱量損失，降低建設(shè)成本。22.集中供熱原則集中供熱區(qū)域，盡可能將熱源靠近用戶，減少管線長度。33.安全可靠原則考慮管線安全性和可靠性，避免穿越重要設(shè)施，選擇穩(wěn)定地質(zhì)區(qū)域。44.經(jīng)濟(jì)合理原則綜合考慮建設(shè)成本、運行成本和節(jié)能效益，選擇最佳管線布置方案。熱負(fù)荷計算方法建筑熱負(fù)荷建筑熱負(fù)荷是指滿足建筑內(nèi)部人員活動、生產(chǎn)作業(yè)、設(shè)備運行等所需要的熱量。采暖熱負(fù)荷采暖熱負(fù)荷是指建筑物在冬季需要補充的熱量，以維持室內(nèi)溫度達(dá)到舒適水平。生活熱水熱負(fù)荷生活熱水熱負(fù)荷是指建筑物中，居民生活用水需要加熱所需的熱量。工藝熱負(fù)荷工藝熱負(fù)荷是指生產(chǎn)或工業(yè)活動中，需要消耗的熱量，用于生產(chǎn)過程的加熱、保溫等。管材及管件選擇管材類型常見的熱力管網(wǎng)管材包括鋼管、塑料管、復(fù)合管等，選擇合適的管材需要考慮介質(zhì)性質(zhì)、工作壓力、溫度等因素。管材性能鋼管強(qiáng)度高、耐腐蝕性好，但價格較高；塑料管重量輕、施工方便，但耐溫性能差；復(fù)合管綜合性能優(yōu)越，但價格相對較高。管件選擇管件主要包括彎頭、三通、法蘭等，應(yīng)選擇與管材材質(zhì)、規(guī)格相匹配的管件，確保連接可靠、密封性好。其他因素管材選擇還需考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工環(huán)境、維護(hù)管理等因素，確保管網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行。供熱管網(wǎng)熱力計算熱力計算是供熱管網(wǎng)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，確保系統(tǒng)能滿足熱負(fù)荷需求，并保證經(jīng)濟(jì)運行。計算內(nèi)容包括熱量損失、管網(wǎng)壓力降、循環(huán)水量等。熱量損失包括熱量傳遞、熱量輻射和熱量對流損失。壓力降主要由管徑、流速、管長、管材等因素決定。循環(huán)水量需滿足供熱需求，并保證水質(zhì)和循環(huán)速度。熱力管網(wǎng)水力計算計算目的確定管網(wǎng)流量分配計算方法哈根-泊肅葉公式參數(shù)管徑、長度、流速、摩擦系數(shù)軟件Epanet、WaterCAD水力計算結(jié)果可用于優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計，確保供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運行。供熱管網(wǎng)熱力平衡供熱管網(wǎng)熱力平衡是指在供熱系統(tǒng)運行過程中，各個用戶所需熱量與供熱系統(tǒng)提供的熱量之間保持平衡，以保證供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和用戶熱量的正常供應(yīng)。熱力平衡主要包括兩方面：熱量平衡和水力平衡。熱量平衡是指供熱系統(tǒng)提供的熱量與用戶所需熱量之間平衡，水力平衡是指供熱系統(tǒng)各支路流量與總流量之間平衡。為了保證供熱管網(wǎng)的熱力平衡，需要對供熱系統(tǒng)進(jìn)行熱力計算，并根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，例如調(diào)整供熱溫度、流量等。1熱量供熱系統(tǒng)提供的熱量2用戶用戶所需熱量3流量供熱系統(tǒng)各支路流量4總流量供熱系統(tǒng)總流量供熱管網(wǎng)水力平衡供熱管網(wǎng)水力平衡是保證供熱系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵因素之一。水力平衡是指在供熱系統(tǒng)中，各支路的水流量與熱負(fù)荷相匹配，保證各用戶能夠獲得所需的熱量。水力平衡的目的是保證每個供熱用戶都能獲得所需的熱量，避免出現(xiàn)熱量分配不均、熱量損失過大等問題，提高供熱效率和節(jié)約能源。管網(wǎng)補水及排污補水系統(tǒng)補水系統(tǒng)維持管網(wǎng)水量，防止壓力下降，保障供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運行。排污系統(tǒng)排污系統(tǒng)清除管網(wǎng)中的沉積物和雜質(zhì)，防止系統(tǒng)腐蝕和堵塞，延長設(shè)備使用壽命。水質(zhì)控制定期監(jiān)測水質(zhì)，控制水溫、水壓和PH值，確保供熱質(zhì)量和安全。熱力管網(wǎng)運行管理安全運行保證熱力管網(wǎng)安全可靠運行，防止事故發(fā)生，確保供熱質(zhì)量。定期巡查，及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，確保設(shè)備安全運行加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，提高設(shè)備可靠性經(jīng)濟(jì)運行降低運行成本，提高能源利用效率，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。優(yōu)化管網(wǎng)運行參數(shù)，減少熱量損失合理利用熱源，降低能源消耗加強(qiáng)節(jié)能管理，提高運行效率管網(wǎng)維護(hù)及檢修定期檢查定期檢查管道，確保其完好無損，防止泄漏，確保供熱系統(tǒng)安全運行。及時維修及時維修管道，確保供熱系統(tǒng)正常運行，避免因故障造成供熱中斷。定期清洗定期清洗管道，防止管道內(nèi)壁積垢，提高供熱效率，延長管道使用壽命。熱力管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)保溫節(jié)能通過管網(wǎng)保溫層，減少熱量損失，提高能源利用率。泵站節(jié)能優(yōu)化泵站運行參數(shù)，降低能耗，提升供熱效率。系統(tǒng)優(yōu)化優(yōu)化管網(wǎng)布局和供熱方式，減少熱量損失。智能控制采用智能控制技術(shù)，根據(jù)實際需求調(diào)整供熱參數(shù)，實現(xiàn)節(jié)能。熱力管網(wǎng)建設(shè)案例分析本節(jié)將探討一些實際熱力管網(wǎng)建設(shè)案例，分析其成功經(jīng)驗和遇到的挑戰(zhàn)。例如，城市中心區(qū)域的熱網(wǎng)改造項目，涉及老舊管道的更換和現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，如何平衡成本和效率，以及如何在密集的城市環(huán)境中施工。另外，我們也會分析郊區(qū)新開發(fā)區(qū)域的熱網(wǎng)建設(shè)，如何根據(jù)當(dāng)?shù)靥攸c選擇合適的管網(wǎng)類型，設(shè)計合理的管網(wǎng)布局，以及如何確保項目的經(jīng)濟(jì)可行性。熱力管網(wǎng)發(fā)展趨勢1智能化熱力管網(wǎng)將朝著智能化方向發(fā)展，利用傳感器、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，實現(xiàn)實時監(jiān)測、智能控制和優(yōu)化管理。2綠色化熱力管網(wǎng)將更加注重節(jié)能環(huán)保，采用高效節(jié)能的設(shè)備和技術(shù)，