电力工程设计手册 28 集中供热设计PDF电子书下载

第一篇 基础篇 3

第一章 综述 3

第一节 集中供热系统构成 3

第二节 集中供热项目特点 3

一、设计工作的特点 3

二、管理体制 4

三、热力网系统的标识 5

第三节 集中供热项目前期设计 5

一、集中供热项目的前期工作 5

二、规划文件编制 5

三、设计工作环节及关键控制点 6

第四节 集中供热项目的规划 7

一、供热规划 7

二、热电联产规划 7

第五节 集中供热项目的可行性研究 8

一、热电联产项目可行性研究 8

二、热力网可行性研究 9

第六节 设计接口与管理 9

一、工程项目设计接口的概念 9

二、集中供热项目设计接口及管理措施 9

三、外部设计接口管理的要点 10

第二章 热负荷分析与估算 11

第一节 热负荷的划分原则 11

一、热负荷的分类 11

二、供热分区划分 13

三、规划年限划分 13

第二节 供暖及通风热负荷分析和估算 14

一、供暖面积构成 14

二、供暖热指标 14

三、供暖热负荷 17

四、供暖热负荷核实 18

五、通风热负荷 19

第三节 空调冷热负荷分析和估算 19

一、冬季空调设计热负荷 19

二、夏季空调设计冷负荷 19

第四节 生活用热负荷分析和估算 20

一、生活热水平均热负荷 20

二、生活热水最大热负荷 20

第五节 工业热负荷分析和估算 20

一、工艺热负荷的估算 20

二、工艺热负荷整理 22

第六节 热负荷图绘制 22

一、工艺热负荷变化图 22

二、供暖（空调）热负荷变化图 23

三、供暖（空调）年热负荷延续图 24

四、年供暖（空调）热负荷延续图绘制方法 25

五、供暖（空调）热负荷延续时间图应用 26

六、生活热水供应热负荷曲线 27

第七节 民用建筑全年耗热量计算 27

一、供暖全年耗热量 27

二、供暖期通风耗热量 28

三、空调供暖耗热量 28

四、供冷期制冷耗热量 28

五、生活热水全年耗热量 28

六、调峰负荷与基本负荷热源耗热量 28

第三章 投资估算及经济评价 29

第一节 投资估算和经济评价的概念及内容 29

一、投资估算 29

二、经济评价 30

第二节 热电厂项目投资估算 30

一、现行主要计价依据 30

二、投资估算各项费用组成 31

三、投资估算的编制方法 37

四、投资估算编制内容和表现形式 39

五、投资估算案例 41

第三节 热力网项目投资估算 56

一、现行主要计价依据 56

二、投资估算各项费用组成 56

三、投资估算的编制方法 58

四、投资估算编制内容和表现形式 59

五、投资估算案例 59

第四节 经济评价方法与参数 62

一、财务评价的方法与参数 62

二、热电厂项目财务评价案例 71

三、热力网项目财务评价案例 84

四、综合项目财务分析案例 87

第五节 供热改造工程的经济评价 88

一、供热改造工程的经济评价方法 88

二、供热改造项目评价案例 90

第六节 工程风险分析 93

一、影响实现预期经济目标的风险因素 93

二、项目风险分析过程 94

三、项目风险分析的一般要求 95

第二篇 热源篇 99

第四章 供热汽轮机特性 99

第一节 供热汽轮机简述 99

一、供热汽轮机特点 99

二、供热汽轮机在国内装机情况 100

第二节 抽汽凝汽式供热机组 100

一、抽汽凝汽式机组主要分类 100

二、调整抽汽凝汽式汽轮机 101

三、非调整抽汽凝汽式汽轮机 106

四、抽汽机组工况图 109

第三节 纯背压式供热汽轮机特性 110

一、纯背压机的热力特性 110

二、纯背压式汽轮机的结构特点 111

三、纯背压式汽轮机的种类和适应性 111

四、纯背压式汽轮机的工况图 112

第四节 抽汽式背压供热汽轮机特性 112

一、抽汽背压机的热力特性 113

二、抽汽式背压机的结构特点 113

三、抽汽式背压机的工况图 113

第五节 凝抽背式供热汽轮机特性 113

一、凝抽背（NCB）供热汽轮机简介 114

二、凝抽背（NCB）供热汽轮机与常规抽凝机组的主要不同之处 114

三、典型运行模式切换过程 117

四、SSS离合器简要说明 117

第六节 典型供热汽轮机热平衡图 118

第五章 纯凝汽式汽轮机供热改造 138

第一节 纯凝汽式汽轮机供热改造简述 138

第二节 汽轮机非调整抽汽的供热改造 138

一、非调整抽汽供热改造的注意事项 139

二、非调整抽汽供热改造的强度核算和改造项目 139

三、非调整抽汽供热改造的形式 140

第三节 汽轮机调整抽汽的供热改造 145

一、调整抽汽供热改造的注意事项 146

二、调整抽汽供热改造的强度核算和改造项目 146

三、调整抽汽供热改造方式 147

第四节 汽轮机高背压运行的供热改造 153

一、汽轮机高背压供热的汽轮机改造方案 154

二、高背压供热改造需要注意的几个问题 155

三、高背压供热改造中辅机的改造 156

第五节 凝汽式汽轮机改背压机的供热改造 159

一、单排汽小型机组的改造 159

二、大容量机组的改造 161

第六节 其他形式的供热改造 161

一、主蒸汽管抽汽的供热改造 162

二、增加压力匹配器抽汽的供热改造 162

三、增加吸收式热泵的供热方式 163

四、增加蓄热水罐的供热方式 164

第六章 调峰和备用热源设计 165

第一节 调峰热源和备用热源作用及型式 165

一、调峰热源 165

二、备用热源 166

三、调峰及备用热源的类型 167

第二节 热水锅炉设计 169

一、热水锅炉相关系统拟定原则 169

二、热水锅炉设备选型原则 169

三、热水锅炉布置方案设计 170

四、工程实例 172

第三节 电热锅炉设计 180

一、电热锅炉系统拟定 180

二、电热锅炉设备选型原则 182

三、电热锅炉布置设计方案 182

第四节 尖峰热网加热器设计 182

一、尖峰热网加热器的系统拟定 182

二、尖峰热网加热系统设备选型原则 183

第五节 调峰蓄热水罐设计 184

一、蓄热水罐系统 184

二、蓄热水罐设备选型原则 185

三、蓄热水罐布置方案 187

第七章 供热方案设计 189

第一节 机、炉选型 189

一、锅炉选型原则 189

二、汽轮机选型原则 189

三、机、炉匹配原则 190

第二节 热化系数选择 190

一、大型供热机组热化系数选择 190

二、小型供热机组热化系数选择 190

三、供暖地区推荐热化系数及其他数据 190

第三节 调峰及备用热源型式选择 192

一、调峰热源与备用热源的选型原则 192

二、调峰热源与备用热源的容量选择 192

第四节 装机方案的选择与比较 192

一、装机方案的选择 192

二、装机方案比较方法 195

第五节 原则性热力系统的拟定 196

一、燃煤供热机组热力系统拟定 196

二、燃机供热机组热力系统拟定 197

第六节 热平衡计算 199

一、热平衡计算目的和要求 199

二、热平衡的计算方法与公式 199

三、汽轮机热平衡的计算原则 201

第七节 供热机组的热经济指标和计算 202

一、供热机组的热经济指标计算方法 202

二、供暖热负荷的计算方法 203

三、供热机组的热经济指标 206

四、燃机供热机组热经济指标计算 209

五、工程实例一 209

六、工程实例二 223

第八节 供热介质和热力网形式选择 227

一、供热介质的选择 227

二、供热介质的比较 227

三、供热介质参数选择 227

四、热力网形式的选择 229

第八章 供热机组余热利用 231

第一节 湿冷机组循环水余热利用 231

一、湿冷机组循环水余热利用原理 231

二、湿冷机组循环水余热利用设计方案 233

三、湿冷机组循环水余热利用设计案例 242

第二节 间接空冷机组循环水余热利用 250

一、间接空冷机组循环水余热利用设计原理 250

二、间冷机组循环水余热利用设计方案 250

三、间冷机组循环水余热利用设计案例 251

第三节 直接空冷机组乏汽余热利用 251

一、直接空冷机组乏汽余热利用设计原理 251

二、直接空冷机组乏汽余热利用设计方案 252

三、直接空冷机组乏汽余热利用设计注意事项 254

四、直接空冷机组乏汽余热利用设计案例 255

第四节 锅炉尾部烟气余热利用 258

一、锅炉尾部烟气余热利用设计原理 258

二、锅炉尾部烟气余热利用设计方案 258

三、锅炉尾部烟气余热利用设计案例 266

第九章 供热首站设计 270

第一节 系统设计范围及功能 270

一、系统设计范围 270

二、系统功能 270

第二节 管道介质推荐流速、管道材料及规格 271

一、管道介质推荐流速 271

二、管道材料 271

三、管道规格 271

第三节 机组规划供热负荷及供热首站设计容量 271

一、机组规划供热负荷 271

二、供热首站设计热负荷 272

三、供热首站设计热负荷计算 272

四、机组规划供热负荷计算 272

第四节 系统设计压力及设计温度 272

一、热网加热蒸汽系统 272

二、热网加热器疏水放汽系统 273

三、热网循环水系统 273

四、热网循环水补水系统 273

第五节 热网加热蒸汽系统 273

一、母管制热网加热蒸汽系统 274

二、单元制热网加热蒸汽系统 275

三、扩大单元制热网加热蒸汽系统 275

四、切换母管制热网加热蒸汽系统 276

五、串联热网加热器加热蒸汽系统 276

六、并联热网加热器加热蒸汽系统 277

七、串并联热网加热器加热蒸汽系统 277

八、热网循环水泵背压式驱动汽源及排汽系统 277

第六节 热网加热器疏水放气系统 277

一、母管制热网加热器正常疏水系统 278

二、单元制热网加热器正常疏水系统 278

三、扩大单元制热网加热器正常疏水系统 279

四、串联热网加热器正常疏水系统 280

五、串并联热网加热器正常疏水系统 281

六、热网加热器事故疏水系统 281

七、热网加热器放气系统 281

第七节 热网循环水系统拟定 281

一、热力网定压系统及定压值 281

二、母管制热网循环水系统 281

三、切换母管制两个供水及两个回水热网循环水系统 282

四、联锁控制要求 282

第八节 热力网补水、充水系统 283

一、热力网补水系统 283

二、热力网充水系统 284

第九节 供热首站设备选型 284

一、热网加热器 284

二、热网循环水泵 284

三、热网循环水泵驱动汽轮机 284

四、热力网补水除氧器 284

五、热网疏水箱 285

六、热网疏水泵 285

七、热网疏水冷却器 285

八、热网事故放水扩容器 285

第十节 供热首站布置设计 285

一、总体要求 285

二、首站位置 285

三、设备布置 285

四、管道及附件布置 286

五、补偿器选择 286

第三篇 热力网篇 289

第十章 热力网系统 289

第一节 热力网范围和分类 289

一、热力网范围 289

二、热力网分类 289

第二节 供暖供热、空调供冷系统 289

一、供暖供热、空调供冷管网系统 289

二、热水制备方式 290

三、热水系统定压 296

第三节 工业供热系统 298

一、蒸汽系统 298

二、冷凝水系统 299

第四节 供热系统规划案例 303

一、热水供热系统 303

二、单管蒸汽供热系统 304

三、工业排汽余热回收、处理、利用系统 305

四、补给水泵定压系统 306

第十一章 供热管网设计 308

第一节 布置与敷设设计 308

一、管道的布置及敷设原则 308

二、架空敷设 309

三、埋地敷设 311

四、管沟敷设 314

第二节 管道支吊架设计 316

一、管道支吊架的分类 316

二、管道支吊架的选用及布置原则 316

三、管道支吊架荷载计算 317

四、管道支吊架跨距计算 319

五、常用支吊架 326

六、弹簧支吊架 327

七、地埋支架 329

八、隔热型管托 329

第三节 管道材料及连接方式选择 331

一、常用管材 331

二、管道连接方式 332

第四节 管道附件与设施选择 333

一、管道附件 333

二、管道设施选择 338

第五节 管道应力计算和作用力计算 339

一、管道热伸长量计算 339

二、管道补偿 339

三、管道应力计算 341

第六节 水力计算 345

一、水力计算的内容和要点 345

二、水力计算的常用数据 346

三、水力计算的方法及步骤 348

第七节 保温设计 352

一、热力网管道保温要求 352

二、常用保温材料 352

三、保温材料选择 357

四、保温热力计算 358

五、保温结构设计 362

第八节 防腐设计 365

一、一般规定 365

二、防腐设计 365

第九节 热力网监测与控制设计 367

一、热力网监测与控制的内容与要求 367

二、热源参数监测与控制 367

三、热力网参数监测与控制 368

四、中继泵站参数监测与控制 369

五、热力站参数监测与控制 369

六、智能热力网管理系统 369

七、检测仪表选型 370

第十节 案例分析 373

一、管道走向及敷设方式设计 373

二、水力计算 374

三、保温、防腐设计 375

四、管道材料及连接方式设计 375

五、管道附件与设施设计 375

六、管道支吊架及跨距设计 375

七、管道补偿及应力计算 376

第十二章 热力站、用户入口及中继泵站设计 377

第一节 热力站 377

一、热力站的布置原则 377

二、热力站与管网的连接形式 378

三、热力站设计要点 383

四、热力站主要设备选型 385

五、热力站设计实例 387

第二节 热用户入口设计 388

一、热力网与热用户连接的基本原则 388

二、用户入口设计要点 389

三、主要设备及部件选型 390

第三节 中继泵站设计 391

一、中继泵站的安装位置 391

二、设置中继泵站的条件 392

三、中继泵站与管网的连接形式 393

四、中继泵站的设计要点及选型 393

第十三章 热力网设计技术应用 394

第一节 水压图绘制 394

一、水压图绘制的步骤和方法 394

二、水压图绘制实例 394

第二节 蒸汽低耗长距离设计技术应用 395

一、概述 395

二、蒸汽低能耗长距离输送的特点及设计要点 395

三、案例介绍 395

第三节 热水低耗长距离设计应用 396

一、概述 396

二、设计注意要点 396

三、案例介绍 398

第四节 集中供热预制直埋保温管技术应用 398

一、概述 398

二、热水预制直埋保温管 398

三、蒸汽预制直埋保温管 400

四、抽真空直埋蒸汽管道 401

第五节 热力网与高层建筑分区连接设计 401

一、设计注意要点 401

二、方案分析 402

第六节 热力站循环水泵与管网特性的匹配 405

一、管网特性曲线 405

二、循环水泵工作性能曲线 405

三、实例分析 406

第七节 集中供热系统的标识 409

一、对集中供热项目标识工作的总体要求 409

二、对集中供热项目标识的约定 409

三、标识方案 411

第十四章 多热源联合供热系统 416

第一节 多热源系统构成和技术优势 416

一、多热源系统构成及运行方式 416

二、多热源系统技术优势 417

第二节 热源优化调度和系统调节方案 418

一、热源优化调度 418

二、各热源调度参数的确定 418

三、系统调节方案 418

第三节 水力计算 419

一、多热源联网一般原则 419

二、运行工况分类 419

三、循环水泵的选取 419

四、水力计算基本原理 419

五、水力计算过程 419

第四节 直接连接联合供热系统方案分析 420

一、主要公式 420

二、方案分析 420

三、多热源直接连接管网设计实例 422

第五节 间接连接联合供热系统方案分析 423

一、多热源间接连接联合供热方案 423

二、多热源枝状管网计算实例 425

三、多热源间接连接环状管网计算实例 428

第十五章 热力网调节运行和管理 431

第一节 热力网运行 431

一、热力网 431

二、泵站与热力站 432

三、热用户 433

第二节 初调节 433

一、初调节原理 433

二、初调节的方法 434

第三节 热力网运行调节 435

一、供热系统调节的基本原则 436

二、运行调节的基本公式 436

三、集中调节方法 436

第四节 热力网管理 438

一、运行准备工作 438

二、运行及维护 438

三、检修与抢修 440

第五节 监控与调度 441

一、一般规定 441

二、参数检测 441

三、参数的调节与控制 441

四、计算机自动监控 441

五、最佳运行工况的选择 441

六、供热系统的运行调度 442

第六节 热力网维修 442

一、主要设备的维修 442

二、供热管网的维护与检修 445

第七节 信息化建设 447

一、热力网监控系统的网络架构 447

二、换热站无人值守系统 447

三、智能热力网调度系统 448

四、无线室温采集系统 450

五、地理信息系统 451

六、供热3D可视化运维系统 451

七、供热能源在线分析系统 452

八、管道监控系统 452

附录 453

附录A 城市热电联产规划编制要求 453

附录B 城市热电联产规划编制要求条文说明 457

附录C 热电联产项目可行性研究深度规定（节录） 469

附录D 热电联产项目可行性研究技术规定（节录） 475

附录E 各地现行的建筑节能标准 479

附录F 国内各汽轮机厂家供热汽轮机技术规格 481

附录G 热水管道附件局部阻力当量长度（K=0.5mm） 555

附录H 蒸汽管道附件局部阻力当量长度（K=0.2mm） 557

附录I 蒸汽管道水力计算表 559

附录J 热水管道水力计算表 565

主要量的符号及其计量单位 573

参考文献 574