【正文】 以熱電廠為熱源的熱水熱力網(wǎng)，同時(shí)有生產(chǎn)工藝、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、生活熱水等多種熱負(fù)荷，在生產(chǎn) 28 工藝熱負(fù)荷與采暖熱負(fù)荷所需供熱介質(zhì)參數(shù)相差較大，或季節(jié)性。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于一級(jí)管網(wǎng)，往往采用閉式、雙管或多管制 的蒸汽管網(wǎng)，而對(duì)于二級(jí)管網(wǎng)，則要根據(jù)用戶的要求確定。即在一條管路上有多根輸送介質(zhì)的管道和回流管，以輸送不同性質(zhì)、不同工況的熱介質(zhì)，當(dāng)然，對(duì)于多管制管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，投資較大，管理也較難。雙管制熱網(wǎng)在一條管路上有一根介質(zhì)輸送管和一根回流管，較多用于閉式熱網(wǎng)。 供熱管網(wǎng)可根據(jù)一條管道上敷設(shè)的管道數(shù)，分為單管制、雙管制和多管制。 開(kāi)式管網(wǎng)中，熱用戶可以使用供熱介質(zhì)，如蒸汽和熱水，系統(tǒng)必須不斷補(bǔ)充熱介質(zhì)。因此，在合理設(shè)計(jì)，妥善安裝和正確操作維修的前提下，熱網(wǎng)一般采用枝狀布置方式，較少采用環(huán)狀布置方式。但其可靠性較環(huán)狀管網(wǎng) 低些 ，一旦發(fā)生事故，會(huì)造成一定范圍內(nèi)供熱中斷。 枝狀管網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理較方便。在室內(nèi)供冷時(shí)，管網(wǎng)熱介質(zhì)一般采用的是冷水。一般情況下，從熱源到熱力站 (或冷暖站 )的管網(wǎng)更多采用蒸汽管網(wǎng)，而在熱力站向民用建筑供暖的管網(wǎng)中，更多采用的是熱水管網(wǎng)。 蒸汽管網(wǎng)中的熱介質(zhì)為蒸汽，熱水管網(wǎng)中的熱介質(zhì)為熱水，混合式管網(wǎng)中輸送的介質(zhì)既有蒸汽也有熱水。相比之下，統(tǒng)一式熱網(wǎng)的可靠性較高，但系統(tǒng)較復(fù)雜。 區(qū)域式網(wǎng)絡(luò)僅與一個(gè) 熱源相連，并只服務(wù)于此熱源所及的區(qū)域。 全年性熱負(fù)荷 ：生活熱水負(fù)荷和生產(chǎn)負(fù)荷屬于全年性熱負(fù)荷，生產(chǎn)熱負(fù)荷主要與生產(chǎn)性 質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、用熱設(shè)備數(shù)量等有關(guān)，生活熱水負(fù)荷主要由使用人數(shù)和用熱狀況 (如同時(shí)率等 )決定，而與室外氣象條件關(guān)系不大，它的用熱狀況在一天中變化很大，而在全年中變化相當(dāng)穩(wěn)定。季節(jié)性熱負(fù)荷的特點(diǎn)是 :隨室外空氣溫度、濕度、風(fēng)速和太陽(yáng)輻射等氣象條件發(fā)生變化，其中室外溫度起決定性作用。 根據(jù)用熱時(shí)間分類 各種熱負(fù)荷可按其用熱時(shí)間和用熱規(guī)律分為兩大類：季節(jié)性熱負(fù)荷與全年性熱負(fù)荷。 民用熱負(fù)荷主要指居住和公共建筑的室溫調(diào)節(jié)和生活熱水負(fù)荷。生產(chǎn)用熱一般說(shuō)來(lái)比較穩(wěn)定，有一部分生產(chǎn)用熱是保證城市供熱系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要條件。一部分是工藝熱負(fù)荷，主要指生產(chǎn)工藝過(guò)程中用于加熱、烘干、蒸煮、清洗、熔化等的用熱。 生產(chǎn)用熱 ：生產(chǎn)用熱主要指用于企業(yè)生產(chǎn)的熱負(fù)荷。在條件適合的情況下，也可采用生活熱水的集中供給方式。家庭的熱水供應(yīng)一般有兩條途徑，一條是由家用熱水器分散供給，另一條就是由供熱系統(tǒng)供給。采暖、供冷和通風(fēng)熱負(fù)荷，是城市熱負(fù)荷最重要的組成部分，也是大部分城市建立城市集中供熱系統(tǒng)所要負(fù)擔(dān)的基本負(fù)荷。在北方嚴(yán)寒地區(qū)需要采暖，南方炎熱地區(qū)則需要供冷，采暖和供冷都可以通過(guò)集中供熱實(shí) 現(xiàn)。在計(jì)算與預(yù)測(cè)熱負(fù)荷時(shí)，一般按這種分類法分類計(jì)算與預(yù)測(cè)。 6 燃?xì)夤艿赖陌踩雷o(hù)距離： 第六章 ，城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃 0 城市集中供熱熱源的種類： p222 00 城市熱源的選擇： p227 00,1 熱電廠的適用性與經(jīng)濟(jì)性 00,2 區(qū)域鍋爐房的適用性與經(jīng)濟(jì)性 1 城市熱負(fù)荷種類 城市集中供熱負(fù)荷可以根據(jù)用途、性質(zhì)、用熱時(shí)間和規(guī)律進(jìn)行分類。近期工程的管網(wǎng)系統(tǒng)，可以降低壓力運(yùn)行。 5 城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)形制的選擇 在選擇輸配管網(wǎng)的形制時(shí)，主要考慮兩個(gè)方面的因素，即管網(wǎng)形制本身的優(yōu)、缺點(diǎn)和城市的綜合條件。對(duì)城市里供氣條件較好的地區(qū)采用中壓一級(jí)系統(tǒng)。 中壓一級(jí)系統(tǒng)可節(jié)省投資，但在人口稠密、居住區(qū)擁擠、街道狹窄的地區(qū)，難以采用一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)。在人口稠密、街道 狹窄地區(qū)采用低壓供氣，因此可以保證安全供氣。 管道總長(zhǎng)度較短。 優(yōu)點(diǎn) : 投資較省。 燃?xì)庾詺庠磸S送入儲(chǔ)配站，經(jīng)加壓后送入中壓輸氣管網(wǎng)，其中一些區(qū)域經(jīng)由中壓配氣管網(wǎng)送入箱式調(diào)壓器，最后進(jìn)入戶內(nèi)管道。 三級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)的投資大，通常只有在特大城市，并 要求供氣有充分保證時(shí)才考慮選用。據(jù)某城市的設(shè)計(jì)方案比較，三級(jí)系統(tǒng)投資是一級(jí)系統(tǒng)的 1. 9 倍。高壓外環(huán)往往帶不上幾處用戶，基本上不起配氣作用。 投資大。三級(jí)系統(tǒng)通常均設(shè)一高壓外 環(huán)，然后經(jīng)高、中壓調(diào)壓站調(diào)壓后再送入中壓管網(wǎng)，這兩部分均設(shè)在郊區(qū)，地點(diǎn)分散，給管理帶來(lái)不便。 高壓或中壓 A外環(huán)管網(wǎng)可以儲(chǔ)存一定量的天然氣 (或加壓氣化煤氣 )。 優(yōu)點(diǎn)： 25 供氣比較安全可靠。 三級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng) 具有三個(gè)壓力等級(jí)的城市地下管網(wǎng)系統(tǒng)稱為三級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng) 。 缺點(diǎn)： 中壓 A管道與建筑物的安全距離為 1. 5m 中壓 A煤氣管道需用鋼管，故使用年限短，折舊費(fèi)用高。 優(yōu)點(diǎn) : 其輸氣干管直徑較小，比中壓 B、低壓二級(jí)系統(tǒng)節(jié)省投資。人工常壓制氣 廠的煤氣由于加壓耗電費(fèi)用大，使輸配成本增加很多，故不宜采用中壓 A，而是采用中壓 B 壓力。對(duì)于大城市的老市區(qū)和一些中、小城市街道狹窄、房屋密集地區(qū)宜采用中、低壓二級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)。 該系統(tǒng) 優(yōu)缺點(diǎn) :基本與人工煤氣中壓 B、低壓二級(jí)系統(tǒng)相同。 占用城市用地。 增加管道長(zhǎng)度。此系統(tǒng)的平均管徑要比中壓一級(jí)系統(tǒng)大。鑄鐵管的使用壽命長(zhǎng)，可達(dá) 50年以上。中 壓 B 或中壓 A管道的安全距離為 Im 和 1. 5m，要求較高。 安全距離容易保證。 24 優(yōu)點(diǎn)： 供氣安全。 二級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)一般是指中壓和低壓兩種壓力的管網(wǎng)系統(tǒng)。 對(duì)于街道狹窄、房屋密度大的老城區(qū)和安全距離不足的地區(qū)不宜采用，其危及范圍較大。 缺點(diǎn) : 安裝水平要求較高，尤其是庭院管道在中壓下運(yùn)行，須保證安裝質(zhì)量，否則漏氣量將比低壓管道大得多，易發(fā)生事故。由于采用箱式調(diào)壓器供氣，保證所有用戶灶具在額定壓力下工作，從而提高燃燒效率 3%左右。中壓 B 一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)較中壓 B— 低壓二級(jí)系統(tǒng)節(jié)省管網(wǎng)投資 20%左右。中壓 A一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)較三級(jí)系統(tǒng)節(jié)省管網(wǎng)投資 40%左右 。據(jù)幾個(gè)城市設(shè)計(jì)方案統(tǒng)計(jì)，可減少管道長(zhǎng)度 10%~20%節(jié)省投資。 23 優(yōu)點(diǎn) : 減少管道長(zhǎng)度。 中壓一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)： 由于進(jìn)居民用戶壓力最高允許 0. 2MPa(表 )，常采用中壓 B 一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)。 對(duì)于用氣量較小，供氣范圍為 2~3km 的城鎮(zhèn)和地區(qū)，可以選用低壓一級(jí)系統(tǒng)。 缺點(diǎn)： 由于供氣壓力低，致使管道直徑較大，一次投資費(fèi)用較高 。 低壓一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)：從氣源送出的燃?xì)庀冗M(jìn)入儲(chǔ)氣罐，然后經(jīng)穩(wěn)壓器，最后進(jìn)入低壓管網(wǎng)。 每一類管網(wǎng)形制都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，適用于不同類型的城市或地區(qū)，以下分別簡(jiǎn)介這四類管網(wǎng)型。對(duì)于通往用戶的配氣管來(lái)說(shuō)，一般為枝狀管網(wǎng)。 4 城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)形制選擇 按布局方式分類： 環(huán)狀管網(wǎng) ： 環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)中輸氣干管布局為環(huán)狀，保證對(duì)各區(qū)域?qū)嵭须p向供氣，系統(tǒng)可靠性較高?？捎孟率角蟮茫? 22 對(duì)于月、日、小時(shí)高峰系數(shù)的取值，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。 燃?xì)獾墓?yīng)規(guī)模主要是由燃?xì)獾挠?jì)算月平均日用氣量決定的。在日用氣量與小 時(shí)用氣量的計(jì)算中，經(jīng)常采用的是不均勻系數(shù)法。 對(duì)于用燃?xì)膺M(jìn)行采暖的城市和地區(qū)，采暖的熱指標(biāo)參見(jiàn)有關(guān)供熱章節(jié)。 由于工業(yè)企業(yè)用氣量在規(guī)劃中很難準(zhǔn)確計(jì)算與預(yù)測(cè)，因此，在總量預(yù)測(cè)中對(duì)這部分用 氣多采用比例估算的方法。 燃?xì)庥昧?的預(yù)測(cè)與計(jì)算 根據(jù)燃?xì)獾哪暧脷饬恐笜?biāo) (表 4表 4 5 )可以估算出的城市年燃?xì)庥昧俊?Kd 可在~ 中取值。居民用氣日高峰系數(shù) Kd 的取值一 般為 1. 05~1. 2。 日不均勻系數(shù) 21 該月中最大日不均勻系數(shù) Kd 稱為該月的日高峰系數(shù)。 一般情況下，居民與公建用氣的月高峰系數(shù)可在 1. 1~1. 3 范圍內(nèi)選用。而工業(yè)企業(yè)的用氣童隨季節(jié) 變化較小，可視為均勻用氣。 影響城市用氣月不均勻性的主要因素是氣候條件。作為重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，用氣不均勻性有關(guān)數(shù) 據(jù)必須通過(guò)大量資料收集和分析得出。 用氣不均勻性可分為三種 :月不均勻性 (或季節(jié)不均勻性 )、日不均勻性和小時(shí)不均勻 性。各類用戶對(duì)燃?xì)獾挠昧侩S時(shí)間而變化，一年中 各月、各日、各時(shí)均不相同。 在燃?xì)庥昧款A(yù)測(cè)和計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)分別計(jì)算不同種類燃?xì)獾挠昧?，如果采用的人均指?biāo)或單位面積指標(biāo)以熱值表示燃?xì)饬浚€應(yīng)當(dāng)根據(jù)該種類燃?xì)獾臒嶂?，將其折算為該中燃起的體積或重量作為預(yù)測(cè)和計(jì)算的結(jié)果。在北京、上海、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)等大城市工業(yè)用氣與民用氣比例為 6： 4~4:6 之間。 工業(yè)用氣量須通過(guò)大量詳細(xì)的調(diào)查才能完成，而且在規(guī)劃中很難預(yù)測(cè)工業(yè)企業(yè)的門類和產(chǎn)品種類與數(shù)量。 (4)表 64 中不包括燃?xì)鉄崴鞯挠脷舛~，若考慮則加倍，約在 5320MJ/人月。月范圍內(nèi)，北方地區(qū)可取 15kg/戶一般瓶裝液氣化居民用戶比 管道供燃?xì)獾木用裼脩粲脷饬恐笜?biāo)低 10%~15%。有集中采暖設(shè)備的用戶一般比無(wú)集中采暖設(shè)備用 戶的用氣量高一些，這是因?yàn)闊o(wú)集中采暖設(shè)備的用戶在采暖期使用火爐采暖的同時(shí)燒水和 做飯，因而減少了燃?xì)庥昧?，一般每年相?10%~20%，這種差別在采暖期比較長(zhǎng)的城市 表現(xiàn)得尤為明顯。未預(yù)見(jiàn)用氣量中主要包括兩部分 :一部分是管網(wǎng)的漏損量，另一部分是因發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到的新情況而超出了原計(jì)算的設(shè)計(jì)供氣量。民用燃?xì)庳?fù)荷又可再分為居民生活用氣負(fù)荷和公建用氣負(fù)荷兩類。 2 城市燃?xì)鈿夥N選擇 發(fā)展城市燃?xì)猓仨殢谋镜貐^(qū)和資源條件出發(fā)，發(fā)展完善煤制氣，優(yōu)先 使用天然氣，合理利用液化石油氣，大力回收利用工業(yè)余氣，在難以實(shí)現(xiàn)全國(guó)統(tǒng)一供氣體 系的情況下，建立因地制宜，多氣互補(bǔ)的靈活的燃?xì)夤┙o體系。 對(duì)城市燃?xì)鈶?yīng)加臭，加臭程度應(yīng)達(dá)到以下要求 : 1)有毒燃?xì)庠谶_(dá)到有害濃度前，應(yīng)能察覺(jué) 。 20 4)限制一氧化碳含量 。):焦油與灰塵應(yīng)小于 10,硫化氫小于 20,氨小于 50, 蔡小于 50(冬季 )或小于 100(夏季 )。)。 (2)人工煤氣質(zhì)量的指標(biāo)應(yīng)符合下列要求 : 1)低 熱值大于 179。 1 城市燃?xì)夥N類的選擇 城市燃?xì)獾馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （ 1）城市燃?xì)饨M分的變化 1)燃?xì)獾娜A白指數(shù)波動(dòng)范圍一般不超過(guò) 15%。 0,1 按來(lái)源分類：天然氣，人工煤氣，液化石油氣和生物氣。高壓線路部分通常稱為高壓走廊。 ②電纜導(dǎo)線，材料與截面的選擇除按輸送容量，經(jīng)濟(jì)電流密度，熱穩(wěn)定，敷設(shè)方式等一般條件校核外，一個(gè)城網(wǎng)內(nèi) 35kv 及以下的主干線電纜應(yīng)力求同意，每個(gè)電壓等級(jí)可選用兩種規(guī)格，預(yù)留容量，一次埋入。有限采用塑料絕緣電纜。 ④同一路經(jīng)地下電纜數(shù)量在 30 跟以上，可采用電纜隧道敷設(shè)方式。） 電纜敷設(shè)方式 電纜敷設(shè)凡是應(yīng)根據(jù)電壓等級(jí)，最終數(shù)量，施工條件及初期投資等因素確定 ①同一路徑電纜根數(shù)不多，且不超過(guò) 6 根時(shí)，在城市人行道下，公園綠地，建筑物的邊沿地帶或城市郊區(qū)等不易經(jīng)常開(kāi)挖的地段， 宜采用直埋敷設(shè)方式。 ④其他經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用電纜線路比較合適時(shí)。 ②建筑面積較大的新建居民樓群、高層住宅區(qū) 。 電力電纜線路敷設(shè) 電力電纜線路敷設(shè) （ 1）市區(qū)送電線路和高壓配電線路有下列情況的地段可采用電纜線路： ①架空線路走廊在技術(shù)上難以解決時(shí) 19 ②狹窄街道 ③繁華市區(qū)高層建筑地區(qū) ④市容環(huán)境有特殊要求時(shí) ⑤重點(diǎn)風(fēng)景旅游地區(qū)的某些地段 ⑥對(duì)架空線嚴(yán)重腐蝕的特殊地段 （ 2）低壓配電線路有 下列情況的地段可采用電纜線路 。檔距超過(guò) 25m，宜設(shè)接戶桿。檔距超過(guò) 40m時(shí)，應(yīng)按高壓配電線路 設(shè)計(jì)。 3kV以下架空電力線路在郊區(qū)的檔距為 40~60m，在城區(qū)內(nèi)檔距 40~50m。 35kV架空電力線路平均檔距在200m 左右，在城區(qū)內(nèi)檔距為 100~200m。 線路檔距：架空電力線路的檔距應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、風(fēng)力和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。在高差或檔距 相差非常懸殊的山區(qū)和重冰區(qū)、應(yīng)適當(dāng)縮小。 4,1,2,5 大型建筑物和繁華街道兩側(cè)的接戶線，可采用沿建筑物在次要道路的外墻安裝架空電纜及特質(zhì)的分接頭盒分戶接入。 市區(qū)架空送電線路桿塔應(yīng)適當(dāng)增加高度 ,縮小檔距，以提高導(dǎo)線對(duì)地距離。 城市送配電線路敷設(shè) 架空高壓送配線路敷設(shè) : 市區(qū)架空送電線路可采用雙回線或與高壓解架設(shè)。市區(qū)配電所的配電變壓器安裝臺(tái)數(shù)一般為兩臺(tái)，單臺(tái)變壓器容量不宜超過(guò) 1000KVA， 進(jìn)線兩回。在一個(gè)城網(wǎng)中，同一級(jí)電壓的主變壓器單臺(tái)容量不宜超過(guò)三種。 3,1,1,2 城網(wǎng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化變壓層次 ,大 ,中城市的城市電網(wǎng)電壓等級(jí)宜為 4~5 級(jí) ,四個(gè)變壓層次 ,小城市宜為 3~4級(jí) ,三個(gè)變壓層次 . 3,1,2 電力網(wǎng)結(jié)線方式與特征 (P172) 3,1,2,1 方式 :①放射 式 :可靠性低 ,適用于較小的負(fù)荷 . ②多回線式 :可靠性高 ,適用于較大負(fù)荷 .多回線式可與放射式組合成多回平行線放射供電式 ,也可與環(huán)式合成雙環(huán)式或多環(huán)式 . ③環(huán)式 :環(huán)式可靠性高 ,適用于一個(gè)地區(qū)的幾個(gè)負(fù)荷中心 .環(huán)路內(nèi)一般應(yīng)有可斷開(kāi)的位置 . ④格網(wǎng)式 :可靠性 最 高 ,適用于負(fù)荷密度很大前均勻分布的低壓配電地區(qū) .這種形式造價(jià)很高 . ⑤連絡(luò)線 :不接負(fù)荷 ,制作平衡或備用 . 18 3,2 城市變電所： 布置在 市區(qū)邊緣或郊區(qū)、縣的變電所，宜采用全戶外和半戶外結(jié)構(gòu)，市區(qū)變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量節(jié)約用地面積，采用占地較少的戶