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1、城市供热工程规划第一节城市供热工程规划原则与内容一、城市供热工程规划原则1.为贯彻执行国家对能源开发和利用的方针,落实中华人民共和国环境保护法,提出在城市积极推广集中供热的政策,因地制宜地合理利用能源,提高经济效益,需编制好城市供热工程设施规划。集中供热就是从一个或多个热源通过热力网向城市、镇或其中某些区域热用户供热。2.城市供热工程设施规划是城市总体规划的组成部分,是集中供热项目可行性研究的前提。由于各地区经济发展水平、地理地貌及气候条件的差异,城市供热工程设施规划应与城市的性质、规模及发展方向相适应。3.城市供热工程设施是城市的基础设施之一。在编制城市供热工程设施规划时,要打破部门、行业、
2、条块与区域的界限；注意近期和远期相结合,工业与民用相结合,大、中、小型相结合；做到总体合理布局,有利分段分期实施。4.城市供热工程设施规划应尽可能采用先进和可靠的技术；强调能源的综合合理利用和节约能源；重视经济效益；做到减少城市污染和保护环境的要求。5.城市供热工程设施规划应参照国家有关部门颁发的技术文件执行。二、城市供热工程规划内容与深度1.城市供热工程总体规划内容与深度(1)内容预测城市热负荷。选择供热热源和供热方式。确定热源的供热能力、数量、布局及相应的供热范围。布置城市供热工程的重要设施和供热干线管网。(2)深度说明热负荷的资料来源和调查简况；热负荷的分类预测；各类热负荷所占比例并列出
3、采暖期与非取暖期的最大、最小及平均热负荷。探讨夏季用热制冷的可能性和所需的热负荷。现有热源状况,即热源的位置、占地面积、容量、运行情况及供热能力等。现有热源改、扩建的可能性,它包括有无扩建场地,供电、供水及运输条件等。拟规划热源的位置,用地面积,热源容量,供热能力及供热范围等。工业余热资源利用的可能性；如具备此条件,应阐述回收利用的方式。其他可利用能源的情况。初步确定供热管网的热媒形式及其参数。布置供热干线管网,干线从热源出发至供热小区的热力站或尖峰锅炉房。初定热力站和尖峰锅炉房的位置及相应的服务范围。拟定供热干线管网的敷设方式。生活用热(如热水供应系统)是否纳入城市集中供热系统,应根据当地的
4、生活水平确定；如热水供应量小、点少时不宜纳入集中供热系统。2.城市供热工程设施分区规划内容与深度(1)内容估算城市分区热负荷。布置供热设施和供热干管。确定城市供热干管的管径。(2)深度说明城市分区各类热负荷的分布,通常以综合热指标的方式估算。采暖地区的民用建筑应说明住宅建筑与其他公共建筑的百分比。工业用热按行业分类说明热负荷的特性及年运行时间。确定热源的确切位置；初定热力站、中断加压泵站、尖峰锅炉房等主要供热设施的位置和占地面积。分区供热干管的平面布置。估算供热干管管径。确定供热干管的敷设方式；重点说明供热干管跨越市区主要街道、河流、铁路等交通要道拟采取的措施。3.城市供热工程设施详细规划内容
5、与深度(1)内容计算规划范围内热负荷。布置供热设施和供热管网。计算供热管道的管径。估算规划范围内供热管网造价。(2)深度确定生产工艺用热(汽)量及其参数；考虑凝结水回收的可能性以节约能源。采暖地区应概算每幢民用建筑的采.暖热负荷。确定热力站、中断加压泵站、尖峰锅炉的确切位置和占地面积。采暖地区新建城市街区短期内无法纳入城市区域供热系统的,可先建临时锅炉房；临时锅炉房的位置须考虑今后与城市供热系统的衔接。概算规划区内所有供热管道的管径。确定供热管的敷设方式；地上敷设的供热道应说明架空的高度,对周围景观的影响及采取有效措施。地下敷设的供热管道要说明占用地下空间的位置。确定热源的容量,热煤性质及其参
6、数。第二节城市热电厂规划一、新建热电厂规划1.热电厂的平面布置与用地热电厂由生产建筑和辅助建筑组成。生产建筑主要包括锅炉房、汽机房、主控室、配电和升压变电站、化学水处理间、输煤系统和冷却塔等。辅助建筑有机修、仓库、车库、办公楼、食堂、宿舍等。热电厂厂区占地面积(不包括施工用地)的参考指标见表4-7-1。从表4-7-1中可见,单机容量越大,相对自地面积少。表4-7-1热电厂厂区占地面积参考指标单机容量1.22.5-5.010-20(万KW)单机容量占地1.5-2.00.8-1.20.4-0.6(万m2项KW)2.热电厂的选址热电厂选址原则如下：(1)热电厂的厂址根据城市总体规划及供热规划确定；同
7、时还要征得电力、环保、水利、消防等有关部门的同意。(2)热电厂尽可能靠近热负荷中心,以降低供热管网设施的投资。热电厂蒸汽干管最远输送距离宜控制在5km之内。(3)为了保证热电厂燃料(主要为煤炭)供应,大型热电厂要有连接铁路专用线的方便条件或水运专用码头。因为大中型燃煤热电厂每年要消耗几十万吨甚至更多的煤炭。(4)热电厂要有良好的供水条件；供水条件对厂址的选择往往有决定性作用。(5)热电厂要有妥善解决灰渣综合利用的方法。煤炭中的灰渣随煤炭产地不同在10%30%变动,因此灰渣的产出量也相当大。当灰渣综合利用尚未落实时,应留贮灰场,其总贮量应能满足存放八年的灰渣量。贮灰场可设在热电厂附近,并尽量利用
8、低洼地、深坑等荒地、废地。如灰渣能综合利用,宜在热电厂附近留出灰渣综合利用工厂的建设用地。(6)热电厂要按规模容量规划专用出线走廊。大型热电厂一般都有十几回输电线路和若干根大口径热干管引出。供热管道所占的用地,一般一条管线要占35m的宽度。(7)热电厂要有一定的防护距离。热电厂运行时,将排出飞灰、二氧化硫等有害物。为了减轻热电厂对城市环境的影响,厂址宜选在城市全年主导风向的下风处。厂址距人口稠密区的距离应符合环保部门的要求,通常在热电厂厂区附近留出一定宽度的卫生防护带。(8)热电厂的厂址应尽量选用荒地、次地和低产田；不占或少占良田。(9)热电厂选址要考虑职工居住和上、下班等因素。(10)工业企
9、业在厂区内建设自备热电厂时,要注意与原有建(构)筑物和设备的间距。(11)热电厂厂址不应该选择在下列地区：滑坡或岩溶发育不良的地质地区。地震断裂带以及地震可能引发滑坡、山崩、地陷、带淤泥等地段。有开采价值的矿藏上。需要大量拆迁建筑物的地区。历史文化遗址和风景游览区。3.热电厂的用水量(1)生产工艺用水量背压式供热机组输送蒸汽至热用户,一般凝结水无法回收利用,因此输送的蒸汽量即煤工艺用水量,用公式表达为G5=1.03Gz(t/h)式中Gs-背压式供热机组工艺用水量(t/h)Gz-背压式供热机组供汽量(t/h)。数值1.03是考虑泄漏损失的水量。抽汽式供热机组的工艺用水量应包括两部分。a.抽走的蒸
10、汽量因无法回收利用凝结水,需补充的水量为：Gs1=1.03Gz1(t/h)式中GS1一抽汽后应补充的水量(t/h)；Gz1一抽汽量(t/h)。b.经过冷凝器的乏汽要用冷却水将它冷凝,冷却水是循环利用的,循环工作过程中将散失大量的水分,因此冷却水的补水量为：Gs2=(1.6-3.0)Gz2(t/h)；式中Gs2一冷却水补水量(t/h)；Gz2一冷凝器乏汽量(t/h)；。(2)其他用水量油冷却器用水量Gs3轴承冷却器用水马Gs4空气冷却器用水Gs5生活用水Gs6锅炉补给水乌Gs7 4.热电厂的耗煤量热电厂燃煤量的多少将决定燃料的输送量。它与热电厂的形式、容量和煤种品质等因素密切相关。5.热电厂排灰
11、渣量热电厂排灰渣量可按耗煤量的百分数估算,用公式Gh=Gm-p(t/h或t/a)式中Gh一每小时或每年的排灰量(t/h或t/a)Gm一热电厂每小时或每年的燃煤量(t/h或t/a)一量占燃煤量的百分数,值与燃煤的低位发热量有关；低位发热量为10467kJ/kg(2500kcal/kg)时，=0.18-0.30；低位发热量为14654kJ/kg(3500kcal/kg)时，=0.18-0.30；低位发热量为1884U/kg(4500kcal/kg)时,=0.14-0.22.。二、凝汽式电厂的改造在条件具备时,将凝汽式电厂改造成热电厂是一个既快又省的好方法；主要改造方式为两种。凝汽式机组改为低真空运
12、行方式,就是提高乏汽压力,使之能供热以解决冬季采暖期的季节性热负荷。在采暖期,冷凝器成为供热的热交换器。这种改造方式增加的设备及附件不多,占地面积也很有限。非采暖期,机组仍按凝汽式电厂的模式运行。低真空与额定凝汽工况运行之间可以较方便地转换。但是,凝汽式机组在低真空运行期间,其发电量受供热量大小的直接影响；因此合理确定机组的供热负荷对其经济运行关系很大。一般希望在满足供热的前提下,尽可能降低供汽的压力,以利多发电。凝汽式机组改为抽汽式机组供热。在结构上只对凝汽式机组打孔抽汽。如抽汽后的蒸汽管网直接送往热用户(通常为常年性的生产工艺热负荷),仅增加管道及其管道附件,几乎不占用面积。但锅炉的补水量
13、要增加,增加的补水量即为抽出的蒸汽量。如抽汽后加热热水(通常为季节性热负荷)需增加基本加热器、高峰加热器、循环水泵、补水定压装置等配套设施。这些设备装置需占用少量的建筑面积；用水量则基本不变。第三节城市冷、暖、汽三联供规划一、城市冷、暖、汽三联供系统的形式和特点1.三联供组成单元城市冷、暖、汽三联供系统是指利用城市各类热源,使用一套系统解决供冷、供暖和供汽问题。系统由五个单元组成。(1)热源根据城市的具体情况确定热源。应尽可能以城市的热电厂作为冷、暖、汽三联供的热源。(2)一级蒸汽管网通常表示从热源至冷暖站的蒸汽输送分配管网o(3)冷暖站冷暖站是冷、暖、汽三联供系统的核心部分。它由各种换热、制
14、冷设备及附件组成。一般利用澳化铿吸收式制冷机作为制冷设备。(4)二级蒸汽管网从冷暖站出发至各用户的管网系统称为二级管网。二级管网中,蒸汽管主要用于生产工艺或某些生活用热。供、田水管主要用于空调用户；夏天,供水管输送冷冻水,供飞回水设计温度为8/13；冬天,供水管输送热水,供、回水温度为60/55o此外,还可以设热水管送至热水供应用户。(5)用户系统用户系统主要为生产工艺用热、生活用热和空调系统。2.城市冷、暖、汽三联供系统特点和适用范围(1)特点以热电厂为热源,尤其采用高压的供热机组,具有节能的效益。空调系统采用澳化锺制冷方式,相对用电驱动制冷,可以减少氟污染,具有明显的环境效益。与集中供热系
15、统相比,冷暖站至用户系统的供、回水管年利用率高；即冬、夏两季均可利用。可以同时解决集中的热水供应问题。(2)适用范围冷、暖、汽三联供系统特别适合于夏季气候炎热,冬季比较寒冷,也就是四季分明的地区。一般希望一年中,夏季需供冷和冬季需供暖的累积时间半年以上。从我国各地区的气候条件分析,长江流域至黄河流域之间的区域较适合三联供的模式。二、城市冷、暖、汽三联供系统的冷、热负荷估算待添加的隐藏文字内容21.冷负荷估算夏季空调用冷负荷,可采用冷负荷指标的估算方法,见表4-7-2。表4-7-2民用建筑空调冷负荷的估算指标W/m2)建筑类型宾馆高级公寓办公楼图书馆学校住宅医院商场超市体育馆影剧院饭店餐厅冷负荷
16、100-120 120-150 160-200 90-110 130-160 200-240 300-400 1550-180从表4-7-2中的估算指标均有一定的取值范围,应根据实际情况选定。估算指标值取值的原则为：(1)夏季气候炎热的地区,宜取上限值；(2)建筑外形复杂的建筑物,宜取上限值；外形接近方形的建筑,宜取下限值；(3)外窗比例较大,特别是有大面积幕(4)建筑物的总建筑面积小于5000m2时,宜取上限值；总建筑面积大于10000m2时,宜取下限值。2、夏季的空调热负荷冷暖站常采用蒸汽漠化鲤吸收式制冷机,这种制冷机是以热制冷方式,实际消耗的是蒸汽。根据目前蒸汽漠化鲤吸收式制冷机的性能(
17、双效机组),一份热量可以得到相同数量的冷量,因此空调的冷负荷就等于消耗蒸汽量热负荷。3.冬季热负荷估算冬季调热负荷采用热指标方式估算o具体方法为：根据采暖的面积热指标,再乘上一个系数,即qk=(1.3-1.5)qfW/m2qk一一冬季空调热负荷面积热指标(W/m2)；空调要求较高的(如三星以上宾馆)建筑物取上限系数1.h空调要求不太高的建筑物可取下限系数1.3。三、城市冷、暖、汽三联供系统的热源及冷暖站规划1.热源规划目前,我国已有的三联供系统大多采用热电厂作为热源,也有一些采用蒸汽锅炉房作为三联供的热源。由于夏季制冷的热负荷往往比冬季供暖的热负荷大,因此规划热源时,常以夏季空调制冷的热负荷为
18、依据。2.冷暖站规划(1)冷暖站的作用冷暖站内通常设置汽一水换热器,制冷机等主要设备及其附件。冬季,主要经换热器向用户供暖；夏季,通过制冷机向用户供冷。(2)冷暖站的布置冷暖站的平面布置示意见图4-7-1。冷暖站的占地面积。冷暖站宜采用单独的建筑,其占地面积可按表4-7-3估算(不包括进出管道的通道)。冷暖站内的冷却塔一般可设在冷暖站建筑的屋面上。表4-7-3冷暖站用地的面积估算表规模类型IIVV冷暖站供冷、供暖3510152025的建筑面积(万m2冷暖站占地面积350500900120015001800(m2)四、城市冷、暖、汽三联供系统管网规划1、冷、热媒参数(1)由于双效蒸汽溴化锂吸收式
19、制的用汽压力为0.6MPa,因此一级管网的蒸汽压力应大于0.6mpa.(2)从冷暖站至空调用户采用冷、热水管。夏季供冷冻水,设计供水温度8,设计回水温度为13.冬季供热水,设计供水温度为55,设计回水温度50。夏、冬两季供、回水温差均为5。2.管径估算方法(1)从热源至冷暖站的蒸汽管道的管径估算见表7-4-2。蒸汽管道内的绝对压力应在0.8mPa以上。(2)从冷暖站至各空调用户的冷、热水管道管径的确定方式,应以夏季的冷负荷为依据,冷、热水管径估算见表4-7-4。表4-7-4冷、热水管管径估算表冷负荷(MW)1.753.495.236.988.7210.4712.2113.7617.45管内水流量(t/h)300600900120015001800210024003000公称管径(mm)3004004505006006007007008007058928
