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  科技信息 2008 年 第 21 期 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION一、供热系统的介质有蒸汽和热水两种,近十几年来热水采暖在国内外得到迅速发展,其主要优点如下。1. 热水采暖与蒸汽采暖相比,可节约燃料 20~30% 。在采用蒸汽供热时,利用的是蒸汽的汽化潜热,凝结水中所含的热量无法利用,热效率低,造成非常大的热损失,其值可达 20~25% 。蒸汽输送还必须控制凝结水含量,如果带水过多,在输送管道中凝结的水会造成水击而危及供暖系统。热水采暖是一个封闭的循环系统,循环水未曾散发的热量还可返回锅炉房,热损失小。此外,蒸汽锅炉排污率一般为 5~10% ,造成一定的热...

  科技信息 2008 年 第 21 期 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION一、供热系统的介质有蒸汽和热水两种,近十几年来热水采暖在国内外得到迅速发展,其主要优点如下。1. 热水采暖与蒸汽采暖相比,可节约燃料 20~30% 。在采用蒸汽供热时,利用的是蒸汽的汽化潜热,凝结水中所含的热量无法利用,热效率低,造成非常大的热损失,其值可达 20~25% 。蒸汽输送还必须控制凝结水含量,如果带水过多,在输送管道中凝结的水会造成水击而危及供暖系统。热水采暖是一个封闭的循环系统,循环水未曾散发的热量还可返回锅炉房,热损失小。此外,蒸汽锅炉排污率一般为 5~10% ,造成一定的热损失,而热水锅炉只需定期排污,因而热损失小。蒸汽锅炉与热水锅炉对补给水晶质的要求不一样,蒸汽锅炉对补给水晶质的要求比较高,因而蒸汽供热的水处理费用较大,另外蒸汽系统管道的散热损失也比热水采暖系统大得多。因而,采用热水采暖能节约大量燃料。2. 热水锅炉与蒸汽锅炉相比,钢材耗量少。由于热水锅炉为单相工质,无需汽水分离也就不需很大的汽包,同时烟气与工质间的温差较大,传热效果好,因而节省受热面,与同容量蒸汽锅炉相比,一般可节省金属耗量 30% 以上,因而热水锅炉比蒸汽锅炉节省投资。3. 热水锅炉采暖供热质量好,调节方便。热水锅炉采暖能够使用集中式调节,采暖温度稳定舒适,供热系统也较简单。供热调节的目的是使各用户散热器的放热量与室外气温的变化相适应,使室内温度保持稳定舒适。改变供热介质温度的调节称为质调节,改变供热介质流量的调节称为量调节。采用热水采暖可以方便地用改变供水温度的方法在热源处进行调节,也就是采用集中质调节,使供热量与室外气温相适应。对热水采暖进行量调节,其优点是能节约电耗。但由于网路流量减少,会造成用户流量失调,同时要求选用无级变速电机,因而般很少采用。而用蒸汽采暖时则只能采用量调节,供热质量较难控制,使室内温度时高时低,不很舒适。4. 热水采暖可以远距离输送。由于水的比容小,因而输送距离远。目前蒸汽输送距离般为 3公里 ~5 公里,最大 10 公里左右,而热水采暖的输送距离可到 15~20公里,最远可达 30 公里,目前世界上有的输送距离已达 50 公里,这就为利用热电余热采暖提供了很大的发展空间。5. 热水采暖的蓄热能力大,对热负荷变化的适应性好。热水采暖时,由于水量大,而且水的比容小,因而管网本身的蓄热量大。例如一热水网的供热量为 77MW ,管网长度 58 公里,蓄水量约680 吨,如果因负荷增加,供水温度下降 10℃ ,热网仍能在 17 18 分钟内维持最高负荷,相当于有 78GJ 的蓄热量。如果用蒸汽供热,同样降低 10℃ ,蓄热量仅为 5.3GJ ,只能维持最高热负荷 1 分钟多,由此可见热水网对负荷的适应性好,燃料也节省。二、热水采暖的缺点是外部管网的投资比蒸汽采暖要高,特别是供水和回水温差较小时热水采暖管网耗用的钢材平均比蒸汽采暖的管网多 11.5%~12% 。另外热水采暖循环泵的容量要比蒸汽采暖给水泵的容量大得多,因此运行中热水采暖电能耗量较大,增加了运行的成本。热水供热半径的增大,提高供水温度是必然的趋势。关于高温水的定义目前还没有统一的标准。从物理角度上说,一般把大气压下的沸点 100℃ 作为区分普通水与高温水的界限。超过 100℃ ,必须提高压力。从这个意义上讲,也有称高温水为高温度高压力水。高温度高压力水,对系统和设备的选择就有特殊的要求。国外通常把 120℃ 以下的热水称为低温水, 121~176℃ 的热水称为中温热水, 177℃ 以上称为高温热水。以电厂余热采暖系统,为增加发电量以提高供热机组的经济性,多采用130~70℃ 或 110~60℃ 。一般供水温度每增加 10℃ ,城市管网造价可降低 4% ,对于远距离管网,每提高供水温度 10℃ 可降低管网造价 10%左右。输送电耗费用也可相应节省 7% 左右。建议供水温度应提高到180~200℃ 之间。目前我国大多数热水供暖系统温度多低于 100℃ 。根本原因是系统内的定压、设备不配套,突然停电时防止锅炉和系统汽化措施不够可靠,加上运行管理上的水准不高,影响供水温度的提高。供回水温差是决定系统循环水量的基本数据,也是决定系统经济性的主要的因素。增加温差可减少循环水量,降低管网费用和工程建设价格。选择热水网路管径时,选用多大的比压降, ( 即单位管长的沿程压降 ) 也是一个核心问题,选用的比压降越大,则所需的管径越小,但运行电耗随之增加,因此就需要确定一个经济比压降。对于集中供热的干管管线pa ,管内流速一般为 1.5m/s 左右,以免流速过低引起流体分层流动,温度高的在上部,温度低的在下部引起膨胀差,使管道发生弯曲。三、热水采暖要有定压装置在大于 100℃ 的热水采暖供热系统内其工作所承受的压力必须高于其温度的饱和压力,否则就会发生汽化而造成水击。可是,水是不可压缩的,一旦稍有泄露,水压就会急剧降低,甚至完全消失,相反当水被加热而体积膨胀时,系统的压力又会飞速增加而损坏设备。因此,为避免发生降压、汽化和膨胀升压,必须对系统实行定压,使系统内各处的压力稳定,并大于供水温度的饱和压力。定压值的大小决定于锅炉可能会产生的最大热偏差。我国建议:热水锅炉的出口压力不应小于最高供水温度加 20℃ 的相应饱和压力。目前使用的定压方式主要有气体定压和水泵定压两种。气体定压是系统中接入一个充气的缓冲容器膨胀水箱,利用气体,包括蒸汽、压缩空气的可压缩性来补偿系统中水容积的变化。气体定压对高温水的膨胀具有较好的适应性。水泵定压通常是以通过调节补给水泵的供回余量来保持系统压力的稳定。水泵定压的设备投资和运行的成本较省,但停电时无法定压。另外热水锅炉氧腐蚀非常严重。因此热水锅炉应采用除氧水,应设置除氧装置。在一般的情况下,热水锅炉的补给水量不大,一般不超过循环水量的 0.5% ,对补给水除氧非常容易。但是,采暖系统内如果有人为的放水,则补充水量增加,除氧量正常也相应增大,所以应最好能够降低循环水的损失。同时还应有停电保护设施,一旦停电,循环水泵停止工作,炉内大量积热,使管内炉水汽化,甚至烧干而损坏。也可能由于停电而使锅炉及系统失压汽化引起水击破坏事故。【参考文献】[ 1 ]林原 . 黄铁星 . 关于曙光小区燃气锅炉入户供热方式的尝试 [J]. 暖通空调 .[ 2 ]张锡虎 . 住宅供暖方式的发展动态 [J]. 暖通空调 .[ 3 ]江亿 . 华北地区大中型城市供暖方式分析 [J]. 暖通空调 .[ 4 ]徐米甘 . 居住建筑供暖 , 空调 , 卫生热水三联供系统应用探讨 [J]. 暖通空调 .[ 5 ]王振铭 . 对电采暖应做全面的分析、有条件的推广〔 A 〕 , 中国电机工程学会热电专业委员会论文集 .[ 6 ]朱成章 . 要重视能源的合理利用和经济性〔 J 〕 . 电力快讯 ,2001,(2).[责任编辑:张新雷]科●热水采暖与蒸汽采暖经济性比较分析刘 清(武汉工程职业技术学院土木工程系 湖北 武汉 430080 )【摘要】热能和电能是国民经济中能量利用的主要方式。我国供热系统的能耗占总能耗的 27% 左右。目前我国火力发电能耗约占全国能耗的 17% 左右,不管是供热还是发电热能利用率平均约在 30~37% 左右。如果采用热电联产方式,发电厂采用背压汽轮机发电,利用其排汽供热能够大大减少冷源损失,大幅度的提升能源利用率。本文简要分析了热水采暖与蒸汽采暖经济性比较。【关键词】热水采暖;蒸汽采暖;热水锅炉;经济性比较○ 职校论坛 ○284