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[科普中国]-热网系统

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热网是集中供热系统的主要组成部分,担负热能输送任务。热网的系统形式取决于热媒、热源(热电厂或区域锅炉房等)与热用户的相互位置、供热地区的热用户种类、热负荷大小和性质等。选择热网系统形式应遵循的原则是安全供热和经济性。1

简介热网是集中供热系统的主要组成部分,担负热能输送任务。热网的系统形式取决于热媒、热源(热电厂或区域锅炉房等)与热用户的相互位置、供热地区的热用户种类、热负荷大小和性质等。选择热网系统形式应遵循的原则是安全供热和经济性。1

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,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形式是最普遍采用的方式,同时采用枝状管网布置。在凝结水质量不符合回收要求或凝结水回收率很低,敷设凝水管道明显不经济时,可不设凝水管道,但应在用户处充分利用凝结水的热量。对工厂的生产工艺用热不允许中断时,可采取复线蒸汽管供热的热网系统形式,但复线敷设(两个50%热负荷的蒸汽管道,替代单管100%热负荷的供气管)必然增加热网的基建费用。当工厂各用户所需要的蒸汽压力相差较大或季节性热负荷占总负荷的比例较大时,可考虑采用双根蒸汽管或多根蒸汽管的热网系统形式。1

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形式时,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。

图1(1-热源;2-主干线;3-支干线;4-用户支线;5-用户引入口)所示是一个供热范围较小的热水供热系统的热网系统图,其中双管网路以单线表示,阀门未标出。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。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。

为了在热水管网发生故障时,缩小事故的影响范围和迅速消除故障,在与干管相连接的管路分支处以及在与分支管路相连接的较长的用户支管处,均应装设阀门。

图2(1-热电厂;2-区域锅炉房;3-阀门;4-分段阀门;5-主干线;6-支干线;7-用户支线;8-热力站;9~12-输配干线上的分段阀门;13-连通管)所示是一个大型的热网系统示意图。其中双管网路以单线表示。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。

自热源引出的每根管线通常也采用枝状管网方式。管线上阀门的配置基本原则与前相同。对大型管网,在长度超过2km的输送干线(无分支管的干线)和输配干线(指有分支管线接出的主干线和支干线)上,还应配置分段阀门。《城市热力网设计规范》规定:输送干线每隔2000~3000m,输配干线每隔1000~1500m宜装设一个分段阀门。

对具有几根输送干线的热网系统,宜在输送干线之间设置连通管13(如图2上虚线所示)。在正常工作情况下,连通管上的阀门关闭。当一根干线出现故障时,可通过关闭干线上的分段阀门,开启连通管上的阀门,由另一根干线向出现故障的干线的一部分用户供热。连通管的配置提高了整个管网的供热后备能力。连通管的流通量应按热负荷较大的干线切除故障段后,供应其余热负荷的70%确定。当然,增加干线之间的连通管的数目和缩短输送干线两个分段阀门之间的距离,可以提高网路供热的可靠性,但热网的基建费用要相应增加。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学