集中供热系统

集中供热系统

能源与安全工程学院成剑林

本章重点及难点

：重点重点： • 闭式与开式热水供热系统的型式。 • 集中供热系统热源型式与热媒的选择。 • 热网系统的形式。难点：难点： • 不同形式的热水供热系统的特点及应用。 • 热网型式。

供热工程

第八章

第一节

集中供热系统的组成

• 集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。 • 必须选择与热用户要求相适宜的供热系统形式及其管网与热用户的连接方式。

供热工程

第八章

第一节

集中供热系统的分类：

1、根据热媒不同，分为热水供热系统和蒸汽供热系统。 2、根据热源不同，主要可分为热电厂供热系统和区域锅炉房供热系统。此外，也有以核供热站、地热、工业余热作为热源的供热系统。 3、根据供热管道的不同，可分为单管制、双管制和多管制的供热系统。 4、根据热源的数量不同，可分为单一热源供热系统和多热源供热系统。 5、根据系统加压泵设置的数量不同，可分为单一网络循环泵供热系统和分布式加压泵供热系统。供热工程第八章第一节

概述

• 组成热源热网热用户

热水供热系统

按热媒不同根据热源不同根据供热管道的不同

蒸汽供热系统热电厂供热系统区域锅炉房供热系统单管制双管制多管制

分类

供热工程

第八章

第一节

第一节热水供热系统

热水供热系统主要采用两种型式：闭式系统和开式系统。 � 在闭式系统中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。 � 在开式系统中，热网的循环水部分地或全部地从热网中取出，直接用于生产或热水供应热用户中。

供热工程

第八章

第一节

§8-1

热水供热系统

a.供暖与热网的连接方式无混水直接连接有混水分类间接连接用户水力工况受热网影响

通过水－水换热器用户水力工况与热网无关

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第八章

第一节

（一）系统热用户与热水网路的连接方式

可分为直接连接和间接连接两种方式。直接连接是用户系统直接连接于热水网路上。热水网路的水力工况（压力和流量状况）和供热工况与供暖热用户有着密切的联系。间接连接方式是在供暖系统热用户设置表面式水-水换热器（或者在热力站处设置担任该区域供暖热负荷的表面式水-水换热器），用户系统与热水网路被表面式水-水换热器隔离，形成两个独立的系统。用户与网路之间的水力工况互不影响。供热工程第八章第一节

（一）系统热用户与热水网路的连接方式

供热工程

第八章

第一节

（一）系统热用户与热水网路的连接方式

供热工程

第

八章

第一节

图8-1

A B

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

( )

()

12 9 11 13

18 15 17

上水上水上水供水管回水管

A B ( ) ( ) ()

( )

双管闭式热水供热系统示意图（a）、（b）、（c）、（d）、（e）无混合装置的直接连接；（ f）装水喷射器的直接连接；（ g）、（ h）、（i）装混合水泵的直接连接；（ j）供暖热用户与热网的间接连接；（ k）通风热用户与热网的连接；（l）无储水箱的连接方式；（m）装设上部储水箱的连接方式；（ n）装置容积式换热器的连接方式；（ o）装设下部储水箱的连接方式 1-热源的加热装置； 2-网路循环水泵；3-补给水泵； 4-补给水压力调节器； 5-散热器； 6-水喷射器； 7-混合水泵； 8-间壁式水-水换热器； 9-供暖热用户系统的循环水泵； 10-膨胀水箱；11-空气加热器；12-温度调节器；13-水-水式换热器； 14-储水箱； 15-容积式换热器； 16-下部储水箱； 17-热水供应系统的循环水泵； 18-热水供应系统的循环管路

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第八章

第一节

（一）系统热用户与热水网路的连接方式

供暖系统热用户与热水网路的连接方式常见的有以下几种方式： 1．无混合装置的直接连接 2．装水喷射器的直接连接 3．装混合水泵的直接连接 4．间接连接

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第八章

第一节

1.无混合装置的直接连接

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第八章

第一节

1.无混合装置的直接连接

热水由热网供水管直接进入供暖系统热用户，在散热器内放热后，返回热网回水管去。这种直接连接方式最简单，造价低。只能在设计供水温度不超过规定的散热器供暖系统的最高热媒温度时才能采用。用户引入口处热网的供回水管的自用压差大于供暖系统用户要求的压力损失时才能应用（供暖用户要求的压力一般为 1～2mH2O）。绝大多数低温水热水供热系统是采用这种方式。供热工程第八章第一节

2.装水喷射器的直接连接

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第八章

第一节

2.装水喷射器的直接连接

• 喷射泵的工作原理: 热网的高温高压水在喷射泵的喷嘴处造成负压,在引水室中抽引系统回水,使外网的高温供水与系统的低温回水在喷射泵的混合室中混合成中间温度的用户供水。喷射泵喷嘴的阻力损失较大,要求外网必须有足够高的资用压力。 • 特点: 喷射泵作为混水装置，无电耗，造价低，无活动部件不易损坏。 • 适用条件: 用户供水温度低于外网供水温度；同时外网有足够的资用压力(8～12mH2O)，一般靠近热源的供

暖用户适用,远端供暖用户资用压力往往不够。

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第八章

第一节

2.装水喷射器的直接连接

由于抽引回水需要消耗

能量，热网供回水之间需要足够的资用压差，才能保证水喷射器正常工作。装水喷射器的直接连接方式，通常只用在单栋建筑物的供暖系统上，需要分散管理。

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第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

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第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

• 工作原理：用混水泵代替喷射泵。来自热网供水管的高温水，在建筑物用户入口或专设热力站处，与混合水泵抽引的用户或街区网路回水相混合，降低温度后，再进入用户供暖系统。 • 特点：耗电大，但可调节流量。 • 适用条件：用户水温低于外网水温，用户入口处资用压力不大时（不足以克服喷射泵的阻力时）。

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第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

• 来自热网供水管的高温水，在建筑物用户入口或者专设热力站处，与混合水泵抽引的用户或者街区网路回水相混合降低温度后，再进入用户供暖系统。为防止混合水泵扬程高于热网供回水管的压差而将热网回水抽入热网供水管内，在热网供水管入口处应装设止回阀，通过调节混合水泵的阀门和热网供回水管进出口处的阀门开启度，可以在较大的范围内调节进入用户供热系统的供水温度和流量。

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第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

在热力站处设置混合水泵的连接方式可以适当地集中管理。混合设备连接方式的造价比采用水喷射器的方式高，运行中需要经常维护并消耗电能。装混合水泵的连接方式是我国目前尝试高温水供暖系统中应用较多的一种直接连接方式。

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第八章

第一节

4.间接连接

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第八章

第一节

4.间接连接

1) 原理:热网供水管的热水进入设置在建筑物用户引入口或热力站的表面式水-水换热器内，通过换热器的表面将热能传递给供暖系统热用户的循环水，冷却后的回水返回到热网回水管去。供暖系统的循环水由热用户系统的循环水泵驱动循环流动。 2) 特点:需投入换热设备造价高,循环水泵耗电多 ,需常维修,运行费用高。 3) 适用条件:用户水温与外网水温不相同时或热水网路与热用户的压力状况不适应时。

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第八章

第一节

5.几种连接方式的比较

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第八章

第一节

5.直接连接与间接连接的比较

• 采用直接连接 , 由于热用户系统漏损水量大多超过《热网规范》规定的补水率（补水率不宜大于总循环水量的1%）,造成热源水处理量增大,影响供热系统的供热能力和经济性。 • 采用间接连接,需要在建筑物用户入口处或热力站内设置表面式水-水换热器和循环水泵等设备,造价高。但热源的补水率大大减少,同时热网

的压力工况和流量工况不受用户的影响 ,便于热网运行管理。

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第八章

第一节

(二)通风系统热用户与热水网路的连接

由于通风系统中加热空气的设备能承受较高压力，并对热媒参数无严格限制，因此通风用热设备 (如空气加热器等)与热网的连接，通常采用最简单的连接形式。

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第八章

第一节

(三)热水供应热用户与热网的连接方式

热水用户与外网的连接方式较合理的方法是增加一台换热设备，因为外网的水是经过处理的水。　　根据用户热水供应系统中是否设置储水箱及其设置位置不同,连接方式如下: 1.无储水箱的连接方式 2.装设上部储水箱的连接方式 3.装设容积式换热器的连接方式 4.装设下部储水箱的连接方式

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第一节

1.无储水箱的连接方式

• 热水网路供水通过表面式水 - 水换热器将城市上水加热。冷却了的网路水全部返回热网回水管。在热水供应系统的供水管上宜装置温度调节器，使系统的供水温度控制在60～ 65oC 范围内，否则供应热水的温度将会随用水量的大小而剧烈地变化。 • 应用: 常用于一般的住宅或公用建筑中。

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第八章

第一节

2.装设上部储水箱的连接方式

• 在表面式水 - 水换热器中被加热的城市上水，先送到设置在建筑物高处的储水箱中，然后热水再沿配水管送到各取水点使用。上部储水箱起储存热水和稳定水压的作用。

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第一节

3.装设容积式换热器的连接方式

• 在建筑物用户引入口或热力站处装设容积式换热器，换热器兼起换热和储存热水的作用，不必再设置上部储水箱。 • 应用：宜用于工业企业和公用建筑的小型热水供应系统上。

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第八章

第一节

4.装设下部储水箱的连接方式

• 装设循环管路和热水供应循环水泵目的，是使热水能不断地循环流动，以避免开始用热水时，要先放出大量冷水。 • 下部储水箱与换热器用管道连接，形成一个封闭的循环环路。当热水供热系统用水量较小时，从换热器出来的一部分热水，流进储水箱蓄热，而当系统的用水量较大时，从换热器出来的热水量不足，储水箱内的热水就会被城市上水自下而上挤出，补充一部分热水量。为了使储水箱能自动地充水和放水，应将储水箱上部的连接管尽可能选粗一些。 • 应用：宜在对用热水要求较高的旅馆或住宅中使用。供热工程第八章第一节

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

在热水供热系统中： 1 、如果各热用户并联连接在热水网路上，则网路循环水量等于各热用户所需最大水量之和。 2 、热网循环水量与网路的

连接方式有关。如热水供应用户系统没有储水箱，网路水量应按热水供应的最大小时用热量来确定； 3 、而装有足够体积的储水箱时，可按热水供应平均小时用热量来确定。 4 、热水网路的水温常随室外温度的升高而降低供水温度，而热水供应用热量变化较小，所以，循环水量应按最不利情况（即网路供水温度最低）计算。供热工程第八章第一节

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

尽管热水供应热负荷占总供热负荷比例不大，但在计算循环水量时，却占很大比例，为减少网路循环水量，可采用供暖系统与热水供应系统串联的方式。在此方式中，利用了供暖系统回水的部分热量预热上水，可减少网路的总计算循环水量，适宜用在热水供应热负荷较大的城市热水供热系统上。

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第八章

第一节

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

热水供应网路供水

2 8 12

热水供应

︵︶6b

9 11 6 7

网路供水

回水上水上水

︵︶ 6a

网路回水

（a）闭式双级串联水加热器的连接图式；（b）闭式混合联接的示意图 1-Ⅰ级热水供应水加热器； 2-Ⅱ级热水供应水加热器； 3-水温调节器；4-流量调节器；5-水喷射器；6-热水供应水加热器； 7-供暖系统水加热器； 8-流量调节器； 9-供暖热用户系统； 10-供暖系统循环水泵；11-热水供应系统的循环水泵； 12-膨胀水箱；6a-水加热器的预热段； 6b-水加热器的终热段

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第八章

第一节

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

作用原理：热水供应系统的用水首先由串联在网路回水管上的水加热器（ Ⅰ 级加热器） 1 加热。如经过第Ⅰ级加热后，热水供应水温仍低于所要求的温度，则通过水温调节器 3 将阀门打开，进一步利用网路中的高温水通过第Ⅱ加热器皿，将水加热到所需温度。经过第Ⅱ级加热器放热后的网路供水，再进入供暖系统中去。为了稳定供暖系统的水力工况，在供水管上安装流量调节器械，控制用户系统的流量。

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第八章

第一节

二、开式热水供热系统

开式热水供热系统的热水供应热用户与网路的连接，有下列几种形式： 1.无储水箱的连接方式 2.装设上水箱的连接方式 3.与上水混合的连接方式

供热工程

第八章

第一节

§8-1

2 开式热水供热系统

热水供热系统

7 5

6 2

热水供应用水直接取自热水网路的热水供应系统

1 供水管回水管

上水

(a)

(b)

(c)

图中 a为无储水箱的连接方式 b设上部储水箱的连接方式 c.与上水混合的连接方式

开式热水供热系统中，热水供应热用户与网路的连接方式 1、2-进水阀门；3-温度调节器； 4-混合

三通； 5-取水栓；6-止回阀；7-上部储水箱

供热工程

第

章

第

节

1.无储水箱的连接方式

• (1) 工作原理：热水直接从网路的供、回水管取出，通过混合三通后的水温可由温度调节器来控制。为了防止网路供水管的热水直接流入回水管，回水管应设止回阀。 • (2) 适用条件：由于直接取水，因此网路供、回水管的压力都大于热水供热用户系统的水静压力、管路阻力损失以及取水栓 5自由水头的总和。 • (3) 应用：这种连接方式最为简单，它可用于小型住宅和公用建筑中。

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第八章

第一节

2.装设上部储水箱的连接方式

� 常用于浴室、洗衣房和用水量很大的工业厂房中。 � 网路供水和回水先在混合三通中混合，然后送到上部储水箱，热水在沿着配水管送到各取水栓。

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第八章

第一节

3.与上水混合的连接方式

�当热水供应用户的用水量很大，建筑物中（如浴室、洗衣房等）来自供暖通风用户系统的回水量不足与供水管中的热水混合时，可采用这种连接方式。 �为了便于调节水温，网路供水管的压力应高于上水管的压力。在上水管上要安装止回阀，以防止网路水流入上水管路。如上水压力高于热网供水管压力时，在上水管上要安装减压阀。

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第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

1.闭式热水供热系统的网路补水量少。在运行中，闭式热水供热系统容易监测网路系统的严密程度。 2.在闭式热水供热系统中，网路循环水通过表面式热交换器将城市上水加热，热水供应用水的水质与城市上水水质相同且稳定。

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第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

3.在闭式热水供热系统中，在热力站或用户入口处，需安装表面式热交换器。热力站或用户引入口处设备增多，投资增加，运行管理也较复杂。 4.在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些。在我国，由于热水供应热负荷很小，城市供热系统主要是并联闭式热水供热系统，开式热水供应系统没有得到应用。

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第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

• 开式系统的主要优点是： • （ 1 ）有可能使发电厂和工业企业的废热用于热水供应。 • （ 2 ）能使用户引入口（热力站）简化，造价降低，能提高热水供应局部装置的使用寿命。 • （3）有可能在长输送热中应用单管系统。

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第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

• 开式系统的缺点是： • （1）补水量大，水处理复杂，价格高。 • （2）在采暖装置与热网按非独立方式连接、自来水氧

化性很高的情况下，进配水器的水在气味、色度和卫生质量等方面都不稳定，但在采暖装置按独立方式连接时本缺点可以排除。 • （3）供热系统的卫生监测简明复杂、范围大。 • （4）因为与回水管中水的变流量有关，热网水力工况很不稳定，故运行管理复杂。 • （5）由于在开式系统中补水的测量不能说明系统的坚固性，所以供热系统的密闭性监测复杂。供热工程第八章第一节

第二节蒸汽供热系统

供热工程

第八章

第二节

第二节蒸汽供热系统

供热工程

第八章

第二节

第二节蒸汽供热系统

蒸汽供热系统，广泛地应用于工业厂房或工业区域，它主要承担向生产工艺热用户供热；同时也向热水供应、通风和供暖热用户供热。根据热用户的要求，蒸汽供热系统可用单管式（同一蒸汽压力参数）或多根蒸汽管供热（不同蒸汽压力参数），同时凝结水也可采用回收或不回收的方式。

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第八章

第二节

第二节蒸汽供热系统

　　 1 热用户与蒸汽管网的连接方式　　2 凝结水回收系统　　3 凝结水回收系统的改进方法　　4 蒸汽供热系统的热网型式

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第八章

第二节

一、热用户与蒸汽网路的连接方式

生产工艺热用户与蒸汽网路连接方式：蒸汽在生产工艺用热设备5，通过间接式热交换器放热后，凝结水返回热源。如蒸汽在生产工艺用热设备应用后，凝结水有玷污可能或回收凝结水在技术经济上不合理时，凝结水可采用不回收的方式。此时，应在用户内对其凝结水及其热量加以就地利用。对于直接用蒸汽加热的生产工艺，凝结水当然不回收。

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第八章

第二节

一、热用户与蒸汽网路的连接方式

蒸汽供暖用户系统与蒸汽网路的连接方式高压蒸汽通过减压阀4减压后进入用户系统，凝结水通过疏水器6进入凝结水箱7，再用凝结水泵8 将凝结水送回热源。

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第八章

第二节

一、热用户与蒸汽网路的连接方式

采用蒸汽喷射装置的连接方式：蒸汽喷射器与前述的水喷射器的构造和工作原理基本相同。蒸汽在蒸汽喷射器13的喷嘴处，产生低于热水供暖系统回水的压力，回水被抽引进入喷射器并被加热，通过蒸汽喷射器的扩压管段，压力回升，使热水供暖系统的热水不断循环，系统中多余的水量通过水箱的溢流管14返回凝结水管。

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第八章

第二节

二、凝结水回收系统

蒸汽在用热设备内放热凝结后，凝结水出用热设备，经疏水器、凝结水管道返回热源的管路系统及其设备组成的整个系统，称为凝结水回收系统。凝结水水温较高 ( 一般为 80 ℃ 一 l00 ℃ 左

右)，同时又是良好的锅炉补水，应尽可能回收。正确地设计凝结水回收系统，运行中提高凝结水回收率，保证凝结水的质量是蒸汽供热系统设计与运行的关键性技术问题。

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第八章

第二节

二、凝结水回收系统

开式是否与大气相通闭式两相流凝水流动方式凝水靠水泵动力或利用凝水位能差位能差或，管充线满坡整度个，管驱道截面使呈凝有水压满流管动或的非流动形式满管流动的方式。流动的动力供热工程单相流满管流凝水并不充满整个管道利用水泵动断面，靠管力驱使凝水路坡度流动满管有压流的流动方式动

非满管流

重力回水机械回水第八章第二节

1.非满管流的凝结水回收系统 (低压自流式系统 )

工厂各车间的低压蒸汽供暖的凝结水经疏水器或不经疏水器，依靠重力，沿着坡向锅炉房凝结水箱的凝结水管道，自流返回凝结水，低压自流式凝结水回收系统只适用于供热面积小，地形坡向凝结水箱的场合，锅炉房应位于全厂的最低处，其应用范围受到很大限制。

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第八章

第二节

2.两相流的凝结水回收系统(余压回水系统)

• 1) 工作原理：高压蒸汽供热的凝结水，经疏水器后直接接到室外凝结水管网，依靠疏水器后的背压将凝水送回锅炉房或凝结水分站的凝结水箱。 • 2) 特点：由于饱和凝水通过疏水器及其后管道造成压降，产生二次蒸汽，以及不可避免的疏水器漏汽，因而在疏水器后的管道流动属两相流的流动状态，凝结水管的管径较粗；余压回水系统设备简单，根据疏水器的背压大小，系统作用半径可达 500～1000m，并对地势起伏有较好的适应性。 • 3) 适用范围：适用于全厂耗汽量少、用汽点分散、用汽参数比较一致的蒸汽供热系统。供热工程第八章第二节

3.重力式满管流凝结水回水系统

• 1)工作原理：用汽设备排出的凝结水，首先集中到高位水箱，在箱中排出二次蒸汽后，纯凝水直接流入室外凝水管网。靠高位水箱与锅炉房或凝结水分站的凝结水箱顶部回形管之间的水位差，凝水充满整个凝水管道流回凝结水箱。由于室外凝水管网不含二次蒸汽，选择的凝水管径可小些。 • 2)适用范围：适用于地势较平坦且坡向热源的蒸汽供热系统。

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第八章

第二节

开式凝结水回收系统的特点

系统中的凝结水箱或高位水箱与大气相通。在系统运行期间，二次蒸汽通过凝结水箱或高置水箱顶设置的排汽管排出。开式凝结水回收系统，在系统作业运行期间，空气通过空气管进入系统，使凝水管道易腐蚀。

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第八章

第二节

4.闭式余

压凝结水回收系统

闭式余压凝结水回收系统的工作情况，与上述图7—6的图式无原则性的区别，只是系统的凝结水箱必需是承压水箱4和需设置一个安全水封 5，安全水封的作用是使凝水系统与大气隔断。当二次汽压力过高时，二次汽从安全水封排出，在系统停止运行时，安全水封可防止空气进入。

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第八章

第二节

5.闭式满管流凝结水回收系统

• 1 ）工作原理：用汽设备的凝结水集中送到二次蒸发箱，二次蒸发箱内的凝结水经多级水封引入室外凝水管网，靠多级水封与凝结水箱顶的回形管的水位差，使凝水返回凝结水箱，凝结水箱应设置安全水封，以保证凝水系统不与大气相通。 • 2 ）适用范围：适用于分散利用二次蒸汽、厂区地形起伏不大，地形坡向凝结水箱的场合。 • 3 ）特点：热能利用好，回收率高，外网管径较小；但各季节的二次蒸汽供求不易平衡，设备增加。供热工程第八章第二节

6.加压回水系统

• 1) 工作原理：在用户处设置凝结水箱，收集该用户或邻近几个用户流来的凝结水，然后用水泵将凝结水输送回热源的总凝结水箱。 • 2) 特点：这种利用水泵的机械功输送凝结水的系统称为加压回水。这种系统凝水流动工况呈满管流动，可以是开式，也可以是闭式。加压回水系统增加了设备和运行费用，多用于较大的蒸汽供热系统。

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第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改进方法

凝结水回收系统的回收设备主要包括疏水器、集水箱、水泵等，这些设备产生会带来一些问题，如由于汽水共存造成的水击现象，疏水器选型不当造成的漏汽现象，普通水泵运行时产生的汽蚀，凝结水不能有效利用等。目前随着凝结水回收技术的不断提高和完善，凝结水回收设备的不断改进和新型高性能回收设备的不断研制，凝结水回收系统正在逐步完善。

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第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改进方法

为了充分利用凝结水中的二次汽，有效利用其能量，一些系统在管路里设置凝结水扩容箱，使凝结水闪蒸产生二次蒸汽，回收闪蒸蒸汽，从而达到能量的充分利用并解决管路里的水击问题。为解决高温饱和凝结水的泵内汽蚀问题，一些系统利用喷射增压原理研制高温饱和凝结水密闭回收装置，解决了离心泵在泵送高温饱和凝结水时产生的汽蚀问题，并解决了喷射泵喷射增压过程中本身的汽蚀问题，为闭式回收系统充分利用凝结水中的热能，最大量地回收凝结水，节约燃料和软化水，提高凝结水回收系统的经济性提供了可能。

供热工程

第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改

进方法

利用 “ 热泵 ” 抽吸闪蒸汽技术研制的 JCRS 型无疏水阀的热泵式凝结水回收装置，利用蒸汽喷射式热泵，将凝结水的闪蒸汽升压，回收利用，做到汽水同时回收，使可用蒸汽量大于锅炉的供汽量。并可使凝结水在闪蒸汽被吸走时温度降低，用防汽蚀泵打回再用，节能效果显著。带自增压环加压装置的蒸汽回收压缩机，可将蒸汽及高温凝结水以高温方式直接压进锅炉，这种回收设备的回收热效率较高。

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第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改进方法

还有真空回收新方法利用水引射器造成比大气压力还低的负压点，使蒸汽凝结水的设备出口背压处于满足疏水器运行状态为保证回收的连续性，在进入引射器前利用热交换器。将两相流体蒸汽凝结水转变成一相。该方法具有回水流畅、回收半径大、回收管道铺设不受限制、节能降耗等优点。

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第八章

第二节

相关文献：凝结水回收系统的发展现状和节能效益 1 概述 2 凝结水回收系统特点

2.1 开式回收系统 2.2 闭式回收系统

3 回收方式和设备的确定 4 结水回收项目的热经济性分析 5 结束语

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第八章

第二节

3 回收方式和设备的确定

对于不同的凝结水改造项目，选用何种回收方式和回收设备，是该项目能否达到投资目的至关重要的一步。首先，要正确选择凝结水回收系统，必须准确地掌握凝结水回收系统的凝结水量和凝结水的排水量。若凝结水量计算不正确，便会使凝结水管管径选的过大或过小。其次，要正确掌握凝结水的压力和温度，凝结水的压力和温度是选择凝结水回收系统的关键。回收系统采用何种方式，采用何种设备，如何布置管网，需不需要利用二次蒸汽，需不需要回收凝结水的全部热量等问题都和凝结水的压力温度有关。第三，凝结水回收系统的疏水阀的选择也是回收系统应该注意的内容。疏水阀选型不同，会影响凝结水被利用时的压力和温度，亦会影响回收系统的漏汽情况。

供热工程

第八章

第二节

4凝结水回收项目的热经济性分析

对于闭式凝结水回收系统，其总的投资主要有： �用汽设备的疏水阀的改换或者增加 �回收设备 — 如泵、集水箱、热交换器、扩容器、高性能的回收装置等 �保温及管网材料、技术服务、工程施工费用等。几项费用的累计构成全部工程投资，投资情况需要根据现场条件和项目的可行性分析来确定。而回收项目的经济效益则是从以下几个方面进行分析的：

供热工程

第八章

第二节

4凝结水回收项目的热经济性分析

回收项目的经济效益则是从以下几个方面进行分析的：

• 由于采用闭式回收系统，系统封闭运行，使背压提高而减少蒸汽的漏汽量，产生的效益； • 凝结水的回收节约软化水的价值； • 凝结水回收温度的提高，使锅炉进水温度提高，而节约的燃料耗量产生的效益。 • 社会效益：凝结水回收可减少蒸汽和凝结水的跑、冒、滴、漏，和废水排放等产生的污染。

供热工程

第八章

第二节

范例：

某印染厂，利用蒸汽放出的汽化潜热完成烘干、蒸煮等工艺过程的要求，蒸汽放出后，未被回收利用，直接通过疏水阀排向地沟。而经过软化处理过的锅炉给水，温度很低时进入除氧器，耗用大量高温蒸汽，增大了锅炉的产汽量，从而耗用大量的燃料，生产成本大。为了减少生产成本，节水，节能，该厂采用闭式凝结水回收方案，从染缸出来的蒸汽经疏水阀变为有一定温度和压力的凝结水，进入集水箱，在集水箱中产生的闪蒸汽进入锅炉除氧器，可加热给水；集水箱中的凝结水则通过防汽蚀泵直接打入除氧器中，回收凝结水及其热量。另设旁路，可将凝结水压入软水箱中，再进入锅炉。供热工程第八章第二节

范例：

采用该项目后，该印染厂所得到的经济效益是巨大的。如果效益以一年为单位来计算，改造后，该厂减少的用汽设备的蒸汽泄漏量为 864t/a ，如果蒸汽按70 元/t 的价格计算，可为该厂带来 6.1万元年的效益；因节约软化水带来的效益为 5.8万元/a；由于提高锅炉进口温度，而节约燃料所带来的效益为 30.2 万元 /a 。其每年总收益为 42 万元/a 。考虑其设备投资及各项费用总计为35万元/年，通过经济技术比较，自该项目投入使用后，投资在不到十个月的时间里得到了收回，而在采用该系统后因跑冒泄漏产生的环境污染问题得到了根治，其社会效益是无法估算的。供热工程第八章第二节

相关设备：闭式凝结水回收机组 HCR 系列闭式凝结水回收器是根据动态汽液两相流理论，通过独特的调压装置、汽蚀消除装置，并配合吸气定压装置和耐高温水泵，彻底消除高温凝结水泵的产生汽蚀、汽塞的产生的条件，实现了凝结水和二次汽完成闭式回收，防止凝结水二次溶氧，节能节水显著，环保效果明显。供热工程第八章第二节

相关设备：闭式凝结水回收机组

机组组成 ● 闭式储液罐:采用不锈钢或优质碳钢制造，经过特殊处理，耐高温高压和腐蚀 ● 除污装置：去除凝结水中的焊渣、铁锈和油污，定期排污，保证回收水的洁净 ● 闪蒸装置：顶置闪蒸罐，利用特殊结构，使凝结水在回收器中二次闪蒸，供给低压蒸汽管网或回收利用。 ● 调压装置：利用多级水封和U型

管，使罐内保持密封，不通大气，保证罐内压力低于疏水压力，使冷凝水源源不断地流入回收储液罐。 ● 汽蚀消除装置：汽液两相流在液面形成一定压力，并辅以独特的汽蚀消除设计，确保在密闭条件下，高温水泵不会发生汽蚀。 ● 吸气定压装置：利用水力驱动把二次闪蒸汽引入回收系统，最大可能地回收热能。 ● 高低液位：采用带远传功能的磁浮子液位计，根据液位信号启停凝结水泵。并可远传中控系统，启动或停止系统运行。 ● 高温水泵：采用独特的密封，避免了普通水泵的工作温度的限制。 ● 自动控制系统：水泵故障自动转换，定液位变频运行，低压位自动停机，漏电、超压、欠压、缺相、过流、超温自动报警。

供热工程

第八章

第二节

第三节热网系统型式与多热源联合供热

热网是集中供热系统的主要组成部分，担负热能输送任务。热网系统型式取决于热媒、热源与热用户的相互位置和供热地区热用户种类、热负荷大小和性质等。选择热网系统型式应遵循的基本原则是安全供热和经济性。一、蒸汽供热系统二、热水供热系统

供热工程

第八章

第三节

一、蒸汽供热系统

蒸汽作为热媒主要用于工厂的生产工艺用热上。热用户主要是工厂的各生产设备，比较集中且数量不多，因此单根蒸汽管和凝结水管的热网系统型式不多，因此单根蒸汽管单根蒸汽管和凝结水管的热网系统型式是最普遍采用的方式。同时采用枝状管网布置。是最普遍采用的方式。 1. 双管的枝状管网（蒸汽管，凝水管）主要型式：主要型式：1. 1.双管的枝状管网（蒸汽管，凝水管）单管的枝状管网 2. 2.单管的枝状管网仅有蒸汽管，当凝水回收明显不经济。双管或多根蒸汽管 3. 3.双管或多根蒸汽管（1）供汽不允许间断（有些工艺上要求）（2）参数有多种要求（且差别很大）供热工程第八章第三节

二、热水供热系统

在城市热水供热(暖)系统中，有为数众多的建筑物的用户系统与热水网路相连接，且供热区域较大。因此，在确定热水供热系统型式时，应特别注意供热的可靠性，当部分管段出现故障后，热网具有后备供热的可能性问题。

供热工程

第八章

第三节

二、热水供热系统

在城市热水供热( 暖)系统中，有为数众多的建筑物的用户系统与热水网路相连接，且供热区域较大。目前国内以区域锅炉房为热源的热水供热系统，其供暖建筑面积—般为数万至数十万平方米，个别系统甚至超过百万平方米。以热电厂为热源或具有几个热源的大型热水供热系统，其供暖建筑面积可高达数百万平方米。因此，在确定热

水供热系统型式时，应特别注意供热的可靠性，当部分管段出现故障后，热网具有后备供热的可能性问题。

供热工程

第八章

第三节

热网主要型式：

1) 单独热源且规模不大条件下：采用图 8-11 枝状管网； 2) 规模较大条件下：采用图8-12 大型热水供热系统的热网示意图； 3) 多热源枝状管网图8-13；是热电厂区域锅炉房联合供热系统；具有一定规模枝状管网； 4) 多热源环状管网图8-14； 5) 多热源联合供热的特点 : 可靠性高、备用率下降、经济运行、设计与运行水力工况复杂,要求配置一定水平的自动化系统。供热工程第八章第三节

图8-11 枝状管网

管网图8-11 枝状枝状管网线； 5-热用户的用户引入口 1-热源； 2-主干线； 3-分支干线；4-用户支用户支线；注: 双线管路以单线表示,阀门未标出

供热工程

第八章

第三节

热网系统型式

一个供热范围较小的热水供热系统的热网系统图，管网采用枝状连接，热网供水从热源沿主干线2，分支干线3，用户支线4送到各热用户的引入口处，网路回水从各用户沿相同线路返回热源。枝状管网布置简单，供热管道的直径，随距热源越远而逐渐减小；且金属耗量小，基建投资小，运行管理简单。但枝状管网不具后备供热的性能。

供热工程

第八章

第三节

热网系统型式

当供热管网某处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。由于建筑物具有一定的蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的办法，以使建筑物室温不致大幅度地降低。因此，枝状管网是热水管网最普遍采用的方式。

供热工程

第八章

第三节

图8-12 大型热水供热系统的热网示意图

1-热电厂；2-区域锅炉房； 3-热源出口分段阀门； 4-输送干线； 5-输配干线6-支干线； 7-用户支线； 8-二级热力站；9、10、11、12-输配干线上的分段阀门；13-连通管注: 双线管路以单线表示

供热工程

第八章

第三节

热网系统型式

热网供水从热源沿输送干线4，输配干线5，支干线6，用户支线7进入各热力站8；网路回水从各热力站沿相同线路返回热源。热力站后面的热水网路，通常称为二级管网，按枝状管网布置，它将热能由热力站分配到一个或几个街区的建筑物中。

供热工程

第八章

第三节

多热源联合供热系统主要的组合方式：

1.热电厂与区域锅炉房联合供热； 2.几个热电厂联合供热。 3.几个区域锅炉房联合供热方式。

供热工程

第八章

第三节

图8-13 热电厂与外置区域锅炉房联合供热系统示

9a 5 8 7a 4 2 3 6 12a 12b 7b 10b 10b 10a 10a 11

1-热电厂；2-热源出口阀门； 3-主干线

； 4-支干线； 5-分支管段； 6-通向区域锅炉房的输配干线；7-区域锅炉房；8-区域锅炉房供热范围内的管线； 9、 10-区域锅炉房供热范围内的用户引入口和热力站；11-整个供暖季节只由热电厂供热的热力站； 12-隔绝阀门注: 双线管路以单线表示

供热工程

第八章

第三节

图8-14 多热源供热系统的环状管网示意图

5 6

3 1

1-热电厂；2-区域锅炉房； 3-环状管网； 4-支干线； 5-分支管线； 6-热力站注: 双线管路以单线表示,阀门未表出

供热工程

第八章

第三节

联合供热的运行方式

1。多热源并网运行 2。多热源解列运行 3。多热源分别运行

供热工程

第八章

第三节

多热源联合供热的热水供热系统优点

由于热源数目增多，整个系统的供热安全率得到保证，个别热源锅炉出现事故，不致影响整个系统的供热能力；合理地安排热效率高的锅炉先投入运行，还可以提高整个供热系统的热能利用率；配置相应的热网系统图式，可以提高整个系统的供热后备能力。

供热工程

第八章

第三节

第四节分布式加压泵热水供热系统

集中供热系统都具备同一特常见常见集中供热系统集中供热系统都具备同一特点：系统循环泵安装在热源，为整个系统热媒循环流动提供动力。

随着集中供热的发展，供热规模越来越大，长输因此造成的能耗就越大。管线阀门节流能耗越来越大，管线阀门节流能耗越来越大，因此造成的能耗就越大。阻力分布式加压泵供热系统供热工程第八章第四节

定义与型式

阻力分布式变频泵供热系统是把热源循环泵的动力分解到热源循环泵、管网循环泵（即管网的动力分解到热源循环泵热源循环泵、管网循环泵（即管网用户循环泵（即用户加压泵），三部加压泵）和加压泵）和用户循环泵用户循环泵（即用户加压泵），三部分循环水泵变频控制、串联运行。阻力分布式变频泵作为一种新型的循环泵多点串联布形式，与传统的循环泵单点布置形式相比具有显著的节电效果，管网整体压力低、用户便于混水直连等优 8-15 ～8-17 。点。分布式变频泵供热系统如图点。分布式变频泵供热系统如图8-15 8-15～ 8-17。

供热工程

第八章

第四节

型式一

图8-15 为热源循环泵、沿途加压泵、用户供水 1. 1.图 8-15为热源循环泵、沿途加压泵、用户供水加压泵的分布式集中供热系统。该系统适合于地势平坦的长输管线供热系统，可有效地降低系统的工作压力。

分布式变频泵供热系统热源； 2补 11-热源； 2-补热网水泵； 33-热网沿循环泵； 44-沿途加压泵； 5热用户供水加压泵

4 1 3 2 5 5

供

热工程

第八章

第四节

型式二

2. 图8-16 为热网循环泵、沿途回水加压泵、用户 2.图 8-16为热网循环泵、沿途回水加压泵、用户回水加压泵的分布式变频供热系统。适用于热源在高处的供热系统。配合供水管取用等于地形坡度大小的比摩阻，可以有效的降低供热系统的工作压力。

分布式变频泵供热系统热源； 211-热源；热补水泵； 33-热网循环泵； 4沿途回水加压泵； 5、6热用泵；5 6-热用户回水加压泵

1 3 2 6 4 5

供热工程

第八章

第四节

型式三

图8-17 为热源循环泵、沿途供水加压泵、用户 3. 3.图 8-17为热源循环泵、沿途供水加压泵、用户供水加压泵的分布式变频供热系统。适用于热源在低处的供热系统。配合回水管取用等于地形坡度大小的比摩阻，可以有效地降低近端用户的工作压力。

分布式变频泵供热系统热源； 2补水 11-热源；热源；22-补水热网循环泵； 33-热网循环沿途供水泵； 44-沿途供水热用加压泵； 55-热用户供水加压泵

4 1 3 2 5 5

供热工程

第八章

第四节

小结

• １.集中供热系统：　　　　热水供热系统：开式、闭式；　　　　蒸汽供热系统：开式、闭式。 • ２.用户与供热外网的连接方式：　　　　直接连接：　　　　无混水装置的直接连接；　　　　有混水泵的直接连接；　　　　有喷射泵的直接连接。　　　　间接连接：采用换热器。 • 3.热网系统形式与联合供热方式供热工程第八章第四节

重点

掌握供暖用户与供热外网的连接方式。多热源联合供热。

供热工程

第八章

第四节

集中供热系统

能源与安全工程学院成剑林

本章重点及难点

供热工程

第八章

第一节

集中供热系统的组成

• 集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。 • 必须选择与热用户要求相适宜的供热系统形式及其管网与热用户的连接方式。

供热工程

第八章

第一节

集中供热系统的分类：

概述

• 组成热源热网热用户

热水供热系统

按热媒不同根据热源不同根据供热管道的不同

蒸汽供热系统热电厂供热系统区域锅炉房供热系统单管制双管制多管制

分类

供热工程

第八章

第一节

第一节热水供热系统

供热工程

第八章

第一节

§8-1

热水供热系统

a.供暖与热网的连接方式无混水直接连接有混水分类间接连接用户水力工况受热网影响

通过水－水换热器用户水力工况与热网无关

供热工程

第八章

第一节

（一）系统热用户与热水网路的连接方式

供热工程

第八章

第一节

（一）系统热用户与热水网路的连接方式

供热工程

第

八章

第一节

图8-1

A B

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

( )

()

12 9 11 13

18 15 17

上水上水上水供水管回水管

A B ( ) ( ) ()

( )

供热工程

第八章

第一节

（一）系统热用户与热水网路的连接方式

供热工程

第八章

第一节

1.无混合装置的直接连接

供热工程

第八章

第一节

1.无混合装置的直接连接

2.装水喷射器的直接连接

供热工程

第八章

第一节

2.装水喷射器的直接连接

暖用户适用,远端供暖用户资用压力往往不够。

供热工程

第八章

第一节

2.装水喷射器的直接连接

由于抽引回水需要消耗

供热工程

第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

供热工程

第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

供热工程

第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

供热工程

第八章

第一节

3.装混合水泵的直接连接

供热工程

第八章

第一节

4.间接连接

供热工程

第八章

第一节

4.间接连接

供热工程

第八章

第一节

5.几种连接方式的比较

供热工程

第八章

第一节

5.直接连接与间接连接的比较

的压力工况和流量工况不受用户的影响 ,便于热网运行管理。

供热工程

第八章

第一节

(二)通风系统热用户与热水网路的连接

供热工程

第八章

第一节

(三)热水供应热用户与热网的连接方式

供热工程

第八章

第一节

1.无储水箱的连接方式

供热工程

第八章

第一节

2.装设上部储水箱的连接方式

供热工程

第八章

第一节

3.装设容积式换热器的连接方式

供热工程

第八章

第一节

4.装设下部储水箱的连接方式

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

在热水供热系统中： 1 、如果各热用户并联连接在热水网路上，则网路循环水量等于各热用户所需最大水量之和。 2 、热网循环水量与网路的

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

供热工程

第八章

第一节

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

热水供应网路供水

2 8 12

热水供应

︵︶6b

9 11 6 7

网路供水

回水上水上水

︵︶ 6a

网路回水

供热工程

第八章

第一节

(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统

供热工程

第八章

第一节

二、开式热水供热系统

开式热水供热系统的热水供应热用户与网路的连接，有下列几种形式： 1.无储水箱的连接方式 2.装设上水箱的连接方式 3.与上水混合的连接方式

供热工程

第八章

第一节

§8-1

2 开式热水供热系统

热水供热系统

7 5

6 2

热水供应用水直接取自热水网路的热水供应系统

1 供水管回水管

上水

(a)

(b)

(c)

图中 a为无储水箱的连接方式 b设上部储水箱的连接方式 c.与上水混合的连接方式

开式热水供热系统中，热水供应热用户与网路的连接方式 1、2-进水阀门；3-温度调节器； 4-混合

三通； 5-取水栓；6-止回阀；7-上部储水箱

供热工程

第

章

第

节

1.无储水箱的连接方式

供热工程

第八章

第一节

2.装设上部储水箱的连接方式

供热工程

第八章

第一节

3.与上水混合的连接方式

供热工程

第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

供热工程

第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

供热工程

第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

供热工程

第八章

第一节

三、闭式与开式热水供热系统的优缺点

• 开式系统的缺点是： • （1）补水量大，水处理复杂，价格高。 • （2）在采暖装置与热网按非独立方式连接、自来水氧

第二节蒸汽供热系统

供热工程

第八章

第二节

第二节蒸汽供热系统

供热工程

第八章

第二节

第二节蒸汽供热系统

供热工程

第八章

第二节

第二节蒸汽供热系统

　　 1 热用户与蒸汽管网的连接方式　　2 凝结水回收系统　　3 凝结水回收系统的改进方法　　4 蒸汽供热系统的热网型式

供热工程

第八章

第二节

一、热用户与蒸汽网路的连接方式

供热工程

第八章

第二节

一、热用户与蒸汽网路的连接方式

供热工程

第八章

第二节

一、热用户与蒸汽网路的连接方式

供热工程

第八章

第二节

二、凝结水回收系统

供热工程

第八章

第二节

二、凝结水回收系统

非满管流

重力回水机械回水第八章第二节

1.非满管流的凝结水回收系统 (低压自流式系统 )

供热工程

第八章

第二节

2.两相流的凝结水回收系统(余压回水系统)

3.重力式满管流凝结水回水系统

供热工程

第八章

第二节

开式凝结水回收系统的特点

供热工程

第八章

第二节

4.闭式余

压凝结水回收系统

供热工程

第八章

第二节

5.闭式满管流凝结水回收系统

6.加压回水系统

供热工程

第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改进方法

供热工程

第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改进方法

供热工程

第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改

进方法

供热工程

第八章

第二节

三、凝结水回收系统的改进方法

供热工程

第八章

第二节

相关文献：凝结水回收系统的发展现状和节能效益 1 概述 2 凝结水回收系统特点

2.1 开式回收系统 2.2 闭式回收系统

3 回收方式和设备的确定 4 结水回收项目的热经济性分析 5 结束语

供热工程

第八章

第二节

3 回收方式和设备的确定

供热工程

第八章

第二节

4凝结水回收项目的热经济性分析

供热工程

第八章

第二节

4凝结水回收项目的热经济性分析

回收项目的经济效益则是从以下几个方面进行分析的：

供热工程

第八章

第二节

范例：

相关设备：闭式凝结水回收机组

供热工程

第八章

第二节

第三节热网系统型式与多热源联合供热

供热工程

第八章

第三节

一、蒸汽供热系统

二、热水供热系统

供热工程

第八章

第三节

二、热水供热系统

水供热系统型式时，应特别注意供热的可靠性，当部分管段出现故障后，热网具有后备供热的可能性问题。

供热工程

第八章

第三节

热网主要型式：

图8-11 枝状管网

管网图8-11 枝状枝状管网线； 5-热用户的用户引入口 1-热源； 2-主干线； 3-分支干线；4-用户支用户支线；注: 双线管路以单线表示,阀门未标出

供热工程

第八章

第三节

热网系统型式

供热工程

第八章

第三节

热网系统型式

供热工程

第八章

第三节

图8-12 大型热水供热系统的热网示意图

供热工程

第八章

第三节

热网系统型式

供热工程

第八章

第三节

多热源联合供热系统主要的组合方式：

1.热电厂与区域锅炉房联合供热； 2.几个热电厂联合供热。 3.几个区域锅炉房联合供热方式。

供热工程

第八章

第三节

图8-13 热电厂与外置区域锅炉房联合供热系统示

9a 5 8 7a 4 2 3 6 12a 12b 7b 10b 10b 10a 10a 11

1-热电厂；2-热源出口阀门； 3-主干线

供热工程

第八章

第三节

图8-14 多热源供热系统的环状管网示意图

5 6

3 1

1-热电厂；2-区域锅炉房； 3-环状管网； 4-支干线； 5-分支管线； 6-热力站注: 双线管路以单线表示,阀门未表出

供热工程

第八章

第三节

联合供热的运行方式

1。多热源并网运行 2。多热源解列运行 3。多热源分别运行

供热工程

第八章

第三节

多热源联合供热的热水供热系统优点

供热工程

第八章

第三节

第四节分布式加压泵热水供热系统

集中供热系统都具备同一特常见常见集中供热系统集中供热系统都具备同一特点：系统循环泵安装在热源，为整个系统热媒循环流动提供动力。

定义与型式

供热工程

第八章

第四节

型式一

分布式变频泵供热系统热源； 2补 11-热源； 2-补热网水泵； 33-热网沿循环泵； 44-沿途加压泵； 5热用户供水加压泵

4 1 3 2 5 5

供

热工程

第八章

第四节

型式二

分布式变频泵供热系统热源； 211-热源；热补水泵； 33-热网循环泵； 4沿途回水加压泵； 5、6热用泵；5 6-热用户回水加压泵

1 3 2 6 4 5

供热工程

第八章

第四节

型式三

分布式变频泵供热系统热源； 2补水 11-热源；热源；22-补水热网循环泵； 33-热网循环沿途供水泵； 44-沿途供水热用加压泵； 55-热用户供水加压泵

4 1 3 2 5 5

供热工程

第八章

第四节

小结

重点

掌握供暖用户与供热外网的连接方式。多热源联合供热。

供热工程

第八章

第四节

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