在城市集中供热系统中,目前采用的热源形式主要有:区域锅炉房、热电厂、核能、地热、工业余热和太阳能等,最广泛应用的热源形式是区域锅炉房和热电厂,核能的应用近来也逐渐增多。
4.1.2.1 区域锅炉房
城市中采用区域锅炉房作为城市供热热源,具有设置灵活的特点,它可以是大区域的供热系统锅炉,也可以是小范围的供热系统锅炉,可以根据需要,考虑财力、物力选择使用,比较适合我国目前的具体情况。
在区域热水锅炉房中,设热水锅炉制备热水。在区域蒸汽锅炉房中,设蒸汽锅炉产生蒸汽。对于区域蒸汽、热水锅炉房供热系统,则应在锅炉房内分别装设蒸汽锅炉和热水锅炉,构成蒸汽供热、热水供热两个独立的系统。
1.热水锅炉房
民用锅炉房主要担负采暖负荷和热水供应负荷,一般采用热水锅炉。通过锅炉直接制备热水的集中加热方式称为热水锅炉房集中供热系统。
与蒸汽锅炉相比,它的构造简单(不需要大直径锅筒)、锅炉内温度低、压力低(烟道气和水的温差大)、受热面传热效果好,因此热水锅炉与蒸汽锅炉相比,具有以下特点:
1)钢材耗量小,热水锅炉与同容量蒸汽锅炉相比,可节省钢材约30%;
2)安全性高。热水锅炉的工作压力不高,且变化小,运行比较安全;
3)锅炉结构简单,制造方便;
4)对水处理要求较低。在国内已广泛应用。
2.蒸汽锅炉
在工业生产中,生产工艺上用热大多数以蒸汽为热媒,所以一般以蒸汽锅炉房为热源。由于燃烧方式、锅炉结构、蒸汽参数(温度、压力)、蒸汽质量和出口位置不同,蒸汽锅炉有多种规格。
3.燃料
供给锅炉的燃料有煤、煤制气、天然气、液化石油气和燃油等。(www.daowen.com)
4.1.2.2 热电厂
在热电厂供热系统中,则应根据选用的汽轮机组不同,分别采用抽汽式、背压式及凝汽式低真空热电厂供热系统等。以热电厂作为热源,实现热电联产,热能利用效率高。它是发展集中供热、节约能源的最有效措施。
1.凝汽式电厂
凝汽式电厂的主要设备是锅炉、汽轮机和发电机。燃料燃烧产生的热能使锅炉内的水变成具有一定压力和温度的蒸汽,这种蒸汽进入汽轮机后不断膨胀做功,使汽轮机转子旋转,带动发电机发出电能,做过功的蒸汽(乏汽)由汽轮机尾部进入冷凝器,在冷凝器中由大量的冷却水把乏汽放出的热量带走,乏汽变为冷凝水后回到锅炉中。
凝汽式电厂只发电、不供热,它的热损失很大,一般达到燃料总发热量的60%以上。其中,大部分热量都是在冷凝器中损失的。
为了利用凝汽式电厂在冷凝器中损失的热量,经过长期的研究和实践,找到了综合利用热能的方法,使蒸汽在汽轮机中做功后,蒸汽达到适当的压力时,利用抽气供外部供热系统使用,大大提高了热能的利用率。
2.热电厂
热电厂与凝汽式电厂的主要区别,是汽轮机的构造不同。热电厂有专用供热汽轮机,做到供电的同时供应热能。
4.1.2.3 工业余热
在一些大型的工矿企业中,生产工艺过程往往伴随着产生大量的余热和废热,充分利用这些余热和废热资源来供热,是有效利用和节约能源的重要途径。
4.1.2.4 地热
地热资源大致分为:低温地热、高温地热、干热岩地热、区域地热、岩浆地热等。
目前普遍开发利用的是地热水和地蒸汽。低温地热水主要应用于采暖系统和热水系统,有的应用于工业生产的加热系统。我国低温地热水的利用比较广泛,渤海湾地区、我国台湾地区、福建、广东、辽东、山东都有丰富的低温地热资源,高温地热资源主要用于发电。
我国的高温地热资源主要分布在西藏和云南西部地区。
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