供 热 工 程 District heating 2010年3月 刘惠 建筑环境与设备工程系.

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1 供 热 工 程 District heating 2010年3月 刘惠 建筑环境与设备工程系

2 绪论

3 绪论 一、基本概念 1. 热能工程 即供应热能的工程。将自然界的能源直接或间接地转化成热能，以满足人们需要的的科学技术称为热能工程。它是能源科学中的一个组成部分，是一门综合性应用技术 。 2.供热工程 热能工程中的一个重要组成部分。生产、输配和应用中低品位热能（温度低于300～350℃）的工程技术称为供热工程。 热媒（载能体）：用来输送热能的媒介物，常用的是热水 和 蒸汽

4 供热系统包括热源、供热热网和热用户三个基本组成部分。
绪论 供热系统包括热源、供热热网和热用户三个基本组成部分。 1.热源：在热能工程中，泛指能从中吸取热量的任何物质、装置或天然能源。目前最广泛用于供热系统的热源有区域锅炉房和热电厂。此外，也可利用核能、太阳能、地热、电能、工业余热、垃圾焚烧产生的热能等作为集中供热系统的热源。热源是直接消耗能源、实现热能转换的部分，是供热系统能源效率最重要的组成部分。 2.供热热网：是指由热源向热用户输送和分配热媒的管线系统。在热媒输送中，由于水泵运行、管道散热、水力和热力工况分配不均等原因造成能量消耗，因此，热网运行工况也是影响供热系统能源效率的重要组成部分。

5 绪论 3.热用户：是指直接使用或消耗热能的用户。如室内采暖、通风空调、 热水供应和消耗中低品位热能的生产工艺用热系统等。热用户的类型及 用途，直接影响着供热负荷的大小及系统和设备投资。室内采暖系统是 冬季消耗热能的大户，也是本课程的主要研究对象。通风空调系统、热 水供应系统作为独立课程分别学习，不作为本课程学习的内容。 热源 热网 热用户 三部分组成

6 绪论 二、研究对象和主要内容 对象和内容：以热水和蒸汽作为热媒的建筑物供暖（采暖）系统和集中供热系统。主要讲授以热水和蒸汽为热媒的集中供暖系统和城市集中供热系统的工作原理、工程设计以及运行和管理等方面的基本知识。 供暖工程：又称采暖工程，是指用人工的方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活或工作环境的工程技术。 集中供热：以热水或蒸汽作为热媒，由热源集中向一个城镇或较大区域供应热能的方式称为集中供热

7 绪论 集中供热系统 在这最好介绍一下供暖系统单管、双管等不同形式，这样第二章介绍散热器计算时能针对不同的系统来介绍 +

8 供暖系统分类： 局部供热系统 按规模和三者关系分 集中供热系统 局部供暖系统——热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要组成部分
绪论 供暖系统分类： 局部供热系统 按规模和三者关系分 集中供热系统 局部供暖系统——热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要组成部分 在构造上都在一起的供暖系统。 集中式供暖系统——热源和采暖设备分别设置，用热媒管道相连接， 由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统。

9 三、发展概况 早期的采暖技术：火炉 火墙 火炕 集中供暖与集中供热：
绪论 三、发展概况 早期的采暖技术：火炉 火墙 火炕 集中供暖与集中供热： 蒸汽机发明以后，促进了欧美地区锅炉、换热设备和制冷机制造业的发展 19世纪初 ，欧洲首先出现以蒸汽或热水作热媒的集中供暖系统 1877年 ，美国纽约建成第一座区域锅炉房，集中向附近14家用户供热 20世纪初期，一些工业发达国家，开始利用发电厂内汽轮机的排汽供热，随后发展成为现代化的热电厂 1965年原子能应用于热电联产 本世纪，清洁能源、可再生能源（太阳能、地热能、风能、水能等）越来越多地替代碳能源。供热热源与供热方式趋向多元化。

10 四、我国供热发展现状 1949年以前，只有在大城市的高级建筑物中才有采暖系统或空调的应用，设备都是舶来品
绪论 四、我国供热发展现状 1949年以前，只有在大城市的高级建筑物中才有采暖系统或空调的应用，设备都是舶来品 20世纪50年代，工业建筑第一次高潮，前苏联援建了156项工程，同时带进了前苏联的采暖通风与空调技术和设备 在这段时期主要是仿制前苏联产品。 20世纪60~70年代转向自主开发 。蒸汽采暖系统被热水采暖代替；集中供热发展很快；80、90年代年颁布了适合我国国情的一系列国家标准 理论日趋成熟，新能源、新技术、新设备广泛应用，节能、环保日渐重视

11 燃煤锅炉 燃气区域锅炉房供热 燃煤区域锅炉房、热电厂等大多以煤炭为主要燃料，效率水平相差很大，运行管理水平参差不齐
绪论 燃煤锅炉 燃煤区域锅炉房、热电厂等大多以煤炭为主要燃料，效率水平相差很大，运行管理水平参差不齐 年采暖季对北京几处规模不等的热网进行了实际测试，锅炉效率在50－70％，热网输送效率在68－82％，总体供热效率只有35－58％ 燃气区域锅炉房供热 天然气便于输送、计量，容易实现自动调节和控制，而且有利于提高空气质量。 燃气锅炉热效率较高，一般锅炉效率在90％以上，启停方便，锅炉房占地面积小，无需煤灰厂，避免了扬尘和运输过程引起的污染。 存在集中供热输配损失、水力失调等问题

12 绪论 分户（楼栋）燃气炉供热 分户燃气炉具有很好的环保效益，方便热计量收费，又能实现分户可调，住户可以根据自己的舒适性要求进行控制；无外网散热损失和水力失调引起的不均匀性热损失 电采暖 热泵采暖 电蓄热采暖 无蓄热装置的电直接制热的采暖

13 绪论 热泵采暖 空气热泵的cop（制冷性能系数）一般2.0­4.0，火力发电效率30%，空气热泵的总体效率约为110～120％，高于直接燃煤或燃气的效率 从电采暖方式来讲，热泵最大程度的利用了电能，是电采暖的最理想方式 热泵系统投资略高，但夏季可以作为空调系统使用，相当于节省了部分初投资费用

14 电蓄热采暖 大型火电调峰困难，为解决电力负荷的峰谷差，设法利用夜间谷期电力蓄热用于供热
绪论 电蓄热采暖 大型火电调峰困难，为解决电力负荷的峰谷差，设法利用夜间谷期电力蓄热用于供热 水箱蓄热：常压和高压水箱两种。其缺点是占地大，蓄热损失也较大，且高压水箱还有安全问题 相变材料蓄热：地板夹层内的相变材料蓄热；用相变材料制作的蓄热电暖气真正实现削峰填谷，其放热量又可随时人为控制，是末端电采暖的最佳解决方案 这两种采暖方式都有使用，尚未得到较大范围的推广应用。

15 电直接制热采暖 电直接制热的采暖：家用电暖气（锅炉）、电热膜、集中电锅炉采暖等
绪论 电直接制热采暖 电直接制热的采暖：家用电暖气（锅炉）、电热膜、集中电锅炉采暖等 优点：可以方便的实现分户调节和分户计量（仅指非集中电直接制热采暖方式） 目前大城市电力的结构性矛盾是峰谷差较大，电制热可缓解电网季节性峰谷差 不提倡采用集中电热锅炉：既丧失了末端调节的灵活性，热水的集中输送又会损失大量热量，不便于实现分户热计量，供暖费难以收缴等社会问题依然存在。

16 绪论 结论 结合我国能源资源的特点，煤炭仍然是我国主要的采暖能源。发展以燃煤热电厂和大型燃煤锅炉房为热源的城市集中热力网供热仍然具有重要的意义。但要提高热网的运行管理水平，热源处采用先进的燃烧技术和高效的脱硫、脱硝措施，以取得更大的节能环保和经济效益 为改善空气环境质量，发展天然气采暖也很重要，天然气用于采暖时宜采用“宜小不宜大”原则。采用分户燃气锅炉采暖的小区比采用区域燃气区域锅炉房采暖的小区节能14.4％左右。是由于分户可调、无外网热损失、无水力失调损失和住户主动节能等因素共同作用的结果 电采暖最佳方式是热泵方式 发展工业余热及其他可再生能源如地热、太阳能等的应用

17 参考资料： 采暖通风与空气调节设计规范，GB50019-2003 民用建筑热工设计规范，GB50176-93
绪论 参考资料： 采暖通风与空气调节设计规范，GB 民用建筑热工设计规范，GB 民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分），JGJ26-95 公共建筑节能设计标准，GB 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范，GB 全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调.动力，中国计划出版社 陆耀庆主编，使用供热空调设计手册，中国建筑工业出版社 城市热力网设计规范，CJJ 既有采暖居住建筑节能改造技术规程，JGJ 低温地板辐射采暖技术规程