第六章 集中供热
集中供热是指从热源通过热网向热用户供热。 第一节 集中供热热源与热化系数 第二节 供热热源布局 第三节 调峰热源 第四节 供热市场预测分析 第五节 集中供热系统安全问题 第六节 PM2.5对供热行业的影响 第七节 利用弃风电能供热 第八节 热电厂热网供回水温度选择 第九节 集中供热系统热源备用系数选择 第十节 KKS在供热系统的应用 第十一节 南方供热问题 (八、九、十、十一节不出考题)
第一节 集中供热热源与热化系数
一、集中供热热源类型 1.燃煤热电厂
2.大型燃气—蒸汽联合循环热电厂
单机容量一般大于60MW。
目前,“西气东输”工程二线已完工,若干进口天然气工程已在实施中,我国将在有供热供冷需求的大城市建设一批大型燃气-蒸汽联合循环热电厂项目,这对大型燃气-蒸汽联合循环发电机组的设计技术提出了新的、更高的要求。
特点:电上网、调峰、高效。 3.燃煤锅炉房(或:燃煤供热厂) 4.燃气(油)锅炉房(或:燃气供热厂) 5.分布式能源站(冷热电联供)
国家能源局把分布式能源系统定义为:将能源系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户端,可双向传输冷、热、电能。分布式能源站的单机容量一般在0.2~6MW,总容量一般在0.2~50MW。
分布式能源包括冷热电三联供等多种形式,既可独立运行,也可并网运行。在能源使用上,分布式能源实现多系统优化,将电力、热力、制冷与蓄能技术结合,将每一系统的冗余限制在最低状态,利用效率发挥到最大状态。分布式能源可以减少供电环节的投资和损耗达到节约资金的目的,可以提高供电安全性降低尖峰负荷,可作为电力系统的保安电源,减少停电损失。
目前,分布式能源系统多数是以燃气作为一次能源,实现制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产系统。
在我国,分布式能源系统的发电量所占比例较小,尚处于起步阶段,但我国学术界对分布式能源系统的研究却十分积极主动,现已成为热能动力、暖通、能源工程等专业的学术研究热点课题,多数专家认为这是解决我国能源利用问
题的一剂良药。分布式能源的一次能源包括天然气、沼气、废弃生物质、煤矸石,以及可再生能源(风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源)。分布式能源采用的原动机包括小型燃气轮机、燃料电池、往复式发动机、太阳能光伏系统、风能电机等等。 6.其它(太阳能、核能、各类热泵) 二、热化系数选择涉及的因素 涉及:我国的技术经济政策、超高压供热机组的热力性能、当地燃料价格、当地气象等因素,应建立机组热化系数最优值的通用计算式公式(略)。 一般认为:在上述因素中,当地气象因素对热化系数选择的影响最大。为此,引用平均热负荷系数描述气象因素在采暖设计热负荷中所占的比重,采用采暖期采暖设计热负荷和采暖期供热所需平均热负荷,二者的比值即为平均热负荷系数。表6-1给出了我国10个集中采暖区城市的平均热负荷系数。 表6-1 平均热负荷系数 序号 1 2 3 4 5 6 城市名称 哈尔滨 牡丹江 长春 乌鲁木齐 沈阳 呼和浩特 平均热负荷系数 0.649 0.658 0.655 0.666 0.662 0.666 7 8 9 10 丹东 济南 天津 北京 0.673 0.712 0.744 0.730 为了简化起见,采用因素加权法选择热化系数,各种因素的权重见表6-2 各种因素的权重表 涉及因素 当地气象因素 超高压供热机组的热力性能 技术经济政策 当地燃料价格 总计 所占的权重系数 0.85 0.06 0.03 0.06 1.00 备注 占最大权重 占较小权重 占最小权重 占较小权重 按因素加权法选择的十个城市的推荐热化系数见 表6-3 推荐的热化系数 序号 1 2 3 4 5 6 城市名称 海拉尔 哈尔滨 长春 沈阳 秦皇岛 太原 推荐的热化系数 0.62 0.65 0.68 0.69 0.70 0.71 7 8 9 10 北京 西安 石家庄 济南 0.73 0.77 0.74 0.75 三、我国采暖区各城市与热化系数有关的量化指标表 与热化系数有关的量化指标有较多,如:我国采暖区各城市热电厂的供热量(基荷),调峰热源的供热量(调峰热量),调峰热源运行时间、采暖期总的供热量。根据热负荷延续图,可做出我国采暖区各城市与调峰热源有关的量化指标表(表6-4)。 表6-4 我国采暖区主要城市与调峰热源有关的量化指标表 基本 调峰 采暖期 城北纬市度 名 温度℃ 采暖计算起止日期 止日 数% (百万(百万(百万GJ) GJ) GJ) 海10.01~拉49.22 -31.6 04.26 尔 哈45.75 -24.2 尔04.10 12.15~03.09 10.17~92天 0.65 501.5 85.5 587.1 11.22~0.62 555.7 105.4 661.1 107天 冬季室外采暖期 调峰期起热化系量 量 量 推荐的热负荷热负荷总供热