三、供熱負荷的確定
根據(jù)以上的各種調(diào)查,首先應準確的確定出規(guī)劃供熱負荷。它是確定集中供熱規(guī)模和形式的zui重要的依據(jù)。規(guī)劃供熱負荷的確定方法是對熱負荷調(diào)查匯總表進行分析和數(shù)字整理,畫出用熱曲線,注意很大負荷的利用時間及各企業(yè)的同時使用系數(shù),并把推算出來的各企業(yè)、公共事業(yè)、民用建筑熱負荷的發(fā)展情況考慮進去,然后按三期做出供負荷的規(guī)劃。
1、 近期規(guī)劃熱負荷,即當前應實現(xiàn)的供熱負荷,它是供熱規(guī)劃的出發(fā)點。
2、中期規(guī)劃熱負荷,它是把已經(jīng)批準的建設(shè)項目將增加的熱負荷,和二十年內(nèi)將自然增長的熱負荷同時考慮進去的供熱負荷,它是確定熱源規(guī)模大小的依據(jù)。
3、中期規(guī)劃熱負荷,它是考慮到了二十年后熱負荷可能增加到多大規(guī)模的數(shù)值。這是確定工程基本完成后再增加供熱負荷時如何擴建和銜接的方法與規(guī)模的依據(jù)。
應注意每期熱負荷都應分出常年性供熱負荷和季節(jié)性供熱負荷兩種,以便在確定熱源點數(shù)量和運行方式時使用。
四、供熱方式的確定
這是集中供熱規(guī)劃的核心。它必須把已獲得的各種數(shù)據(jù)、圖紙和資料做為依據(jù),用規(guī)劃人所掌握的各種供熱知識進行科學的分析、對熱源的形式、供熱的方式、供熱的參數(shù)等做出zui佳的選擇。因此,資料和數(shù)據(jù)的準確性、規(guī)劃人的知識面和技術(shù)水平、以及領(lǐng)導人員的決斷性是決策佳、經(jīng)濟效益和社會效益較大的三個關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。
(一)熱源形式的選擇
可供城市集中供熱選擇的熱源有:
1、熱電廠
它是目前很常用的熱源之一,它的主要特點是:(1)熱利用率高、可達百分之九十;
(2)可同時發(fā)電、解決地區(qū)電力不足;
(3)因熱化系數(shù)必須小于一,還應設(shè)調(diào)峰熱源,實現(xiàn)多熱源聯(lián)合供熱,不但可提高運行的經(jīng)濟性,而且可大大提高供熱系統(tǒng)的安全性和可靠性。
它的主要型式有:
(1)背壓式和抽背式機組供熱,它的特點是熱利用率高,供汽壓力可達8—13kg/cm2,但熱電負荷相互制約,適用于承擔全年供熱負荷比較穩(wěn)定的熱負荷。
(2)帶低壓或帶高低壓可調(diào)節(jié)抽汽口的機組供熱,供汽壓力可為1.2—2.5kg/cm2和8—13kg/cm2兩種,網(wǎng)絡(luò)供水溫度在低壓蒸汽時為95—117℃。
(3)熱電負荷相互制約的抽汽機組,它的特點是:以供熱為主。當抽汽量增加時,發(fā)電量減少,抽汽量達到很大時,發(fā)電量只為純凝汽工況的75%左右。
(4)老電廠的凝汽式機組改低真空運行供應循環(huán)水供熱,它的特點是只能提供采暖用熱,不能同時供蒸汽。
(5)老電廠的凝汽式機組在中間導汽管上抽汽供熱,它既可以供采暖,也可以供應蒸汽。
熱電廠的選擇
(1)適用于電力不足的城市。
(2)熱負荷比較集中的地區(qū)。
(3)主要適用于以工業(yè)蒸汽為主的供熱。
2、區(qū)域鍋爐房
它也是目前常用的熱源之一,它的主要特點是:
(1)熱效率較高,可達75%。
(2)占地小,投資低,建設(shè)快,見效快。
(3)可大可小,因此可作為熱電廠的調(diào)峰熱源。
目前常用的幾種形式有:
(1)熱水鍋爐做熱源
它適用于單純采暖用熱負荷的供應,比蒸汽爐節(jié)煤20—40%,供熱半徑大,熱損失小。一般為7MW—80MW的熱水鍋爐3—6臺。盡量選用高溫熱水鍋爐,小的直供系統(tǒng)也可選用低溫熱水鍋爐。
(2)蒸汽鍋爐做熱源
它可單一供應蒸汽,也可蒸汽、熱水并行,利用熱交換器制備循環(huán)水。
3、工業(yè)余熱
它是節(jié)約能源的用熱方式,在條件允許的情況下應盡量采用。它的形式也是多種多樣的,大多數(shù)需要重新安裝換熱設(shè)備或動力設(shè)備,而且有些設(shè)備或裝置也較復雜,造價較高,所以要認真研究方案在技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性。
4、其它熱源:如地熱、各種熱泵、太陽能供熱等。
(二)供熱方式選擇:
1、對于有生產(chǎn)工藝用熱蒸汽的供熱系統(tǒng)可分為凝結(jié)水回收與不回收的方式?;厥湛晒?jié)約熱能和減輕水處理。不回收可降低管網(wǎng)投資。各有利弊,應按經(jīng)濟分析結(jié)果確定。只有采暖用熱的供熱系統(tǒng)不應采用蒸汽供熱方式。
2、對于用熱水采暖的供熱系統(tǒng),有直接式,直接混水式和間接式三種方式。直接式和直接混水式無換熱設(shè)備、投資少,它的大缺點是系統(tǒng)較大時,全網(wǎng)的水力工況不易調(diào)節(jié),運行的安全性和穩(wěn)定性較差,而且任何一處大量失水,就會影響全系統(tǒng)的正常運行。間接式供熱方式,由于熱源、熱網(wǎng)和熱用戶彼此相對獨立,因此有以下優(yōu)點:
(1)主管網(wǎng)不受熱用戶制約,可采用高溫高壓系統(tǒng),縮小了管徑,降低了造價,提高了運行的安全性和可靠性。
(2)主管網(wǎng)和熱源不受熱用戶失水的影響和水質(zhì)的影響。
(3)由于主管網(wǎng)的流量和壓力變化不影響用戶的水力工況,所以可對主管網(wǎng)任意采取質(zhì)調(diào)和量調(diào),提高了經(jīng)濟效益和調(diào)節(jié)的靈活性,易實現(xiàn)全系統(tǒng)的自動監(jiān)控。而各熱用戶的水力工況分別自行調(diào)節(jié),不互相影響。
(4)更適合于地勢高差變化較大的供熱系統(tǒng)。
(三)管網(wǎng)形式的選擇
對于管網(wǎng)的布置形式有支狀與環(huán)狀的布置,支狀管網(wǎng)是常用的形式,但環(huán)狀管網(wǎng)由于有許多優(yōu)點,也正在被廣泛采用。
環(huán)狀管網(wǎng)主要有以下優(yōu)點:
(1)可把全市的所有熱源聯(lián)在一起,使各個熱源均能向全市供熱,因此可根據(jù)熱負荷的變化,調(diào)節(jié)熱源個數(shù),大限度的提高經(jīng)濟效益。
(2)使新增加熱源和用戶都能容易地實現(xiàn)與管網(wǎng)連接,可方便的把近期、中期、遠期的供熱規(guī)劃銜接在一起。
(3)增加了管網(wǎng)運行的可靠性,在一處管網(wǎng)發(fā)生故障時,用戶可從另一方向獲得熱量。
(四)蒸汽和熱水的供熱參數(shù)
應根據(jù)熱源的經(jīng)濟性,熱網(wǎng)的經(jīng)濟性和熱用戶的用熱設(shè)備的實際需要這三方面綜合考慮來確定。它直接涉及到供熱的投資、運行的經(jīng)濟效益和運行的可靠性,決不能等閑視之。
1、對于散熱設(shè)備用蒸汽的系統(tǒng),蒸汽參數(shù)應根據(jù)用戶需要、管網(wǎng)的經(jīng)濟效益來確定。對于熱電廠應在滿足這兩個條件的前提下盡量降低參數(shù),以提高熱源經(jīng)濟性;對于蒸汽鍋爐,不超過鍋爐使用壓力即可。
2、對于于熱水采暖供熱系統(tǒng),應首先確定熱用戶采暖系統(tǒng)的供熱參數(shù)。
(1)供水壓力應確保用戶采暖系統(tǒng)的安全性。對于鑄鐵散熱器的采暖系統(tǒng),其供水壓力不應超過0.4Mpa,對于其它材質(zhì)的散熱器, 其供水壓力應按散熱器的安全使用壓力來確定(一般可大于0.4Mpa)。
(2)回水壓力應根據(jù)樓房的高度確定。即樓房高度加3米富余壓頭來確定。(如七層樓的回水壓力不應低于3米*7層+3米=24米,即0.24 Mpa。)
(3)對于有散熱器的采暖系統(tǒng),供回水溫度不能套用采暖設(shè)計的95℃/70℃,因為實踐證明:由于散熱器的實際放熱系數(shù)大于設(shè)計手冊中給定的放熱系數(shù),致使實際供熱時的供水溫度達到70℃左右時室溫就會達到18℃以上。而供回水溫差也不能套用95℃-75℃=25℃,否則采暖系統(tǒng)就會同時出現(xiàn)“水平失調(diào)”和“垂直失調(diào)”。
綜合各處實際情況,用戶采暖系統(tǒng)的合理供水溫度應在75℃-65℃之間,理想的供回水溫差應在20℃-15℃之間?;厮疁囟瓤筛鶕?jù)選定的供水溫度和供回水溫差來確定,一般為55℃-50℃之間。
(4)對于低溫地板輻射采暖系統(tǒng)供水溫度不能超過60℃,供回水溫差應在5℃-10℃之間。
3、熱源的供熱參數(shù)應根據(jù)選定的供熱方式、采暖系統(tǒng)的供熱參數(shù)、熱源供熱設(shè)備的額定參數(shù)和運行的經(jīng)濟效益等幾方面綜合確定。
(1)對于直供不混水系統(tǒng),熱源的供水溫度和供水回水溫差同采暖系統(tǒng)應一致。供回水壓力應根據(jù)以規(guī)劃熱負荷畫出的水壓圖確定。
(2)直供混水系統(tǒng),由熱力站把管網(wǎng)分為一級網(wǎng)和二級網(wǎng)。熱力站到熱用戶為二級網(wǎng),其供熱參數(shù)同用戶采暖系統(tǒng)一致。熱源到熱力站為一級網(wǎng),其回水溫度與二級網(wǎng)相同;供水溫度在不超過熱源供熱設(shè)備能力的情況下,盡量高一些,以增大一級網(wǎng)的供回水溫差,減小一級網(wǎng)的循環(huán)水量,而節(jié)約電能和縮小一級網(wǎng)的管徑或提高一級網(wǎng)的供熱能力。一般供回水溫差應大于30℃。一級網(wǎng)的供回水壓力也應以拒規(guī)劃熱負荷和地形圖所繪制的水壓圖來確定。
(3)間接式供熱系統(tǒng)也是由熱力站把管網(wǎng)分成一級網(wǎng)和二級網(wǎng)。熱力站到熱用戶為二級網(wǎng),其供熱參數(shù)同用戶采暖系統(tǒng)一致。熱源到熱力站為一級網(wǎng),其回水溫度應高于二級網(wǎng)回水溫度5℃以上(一般為60—55℃);供水溫度也是越高越好(可達到120℃左右),以利于加大一級網(wǎng)的供回水溫差,減小一級網(wǎng)的循環(huán)水量,而節(jié)約一級網(wǎng)的運行電能和降低一級網(wǎng)的投資。一般一級網(wǎng)的供回水溫差在40—60℃。一級網(wǎng)的供回水壓力也由水壓圖來確定。(待續(xù))