00《供热工程》绪论.ppt

绪 论 能源与安全工程学院 成剑林 研究对象及主要内容 热能工程：将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人民需要的科学技术。 供热工程：生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术。 热媒（载能体）主要是采用水或者蒸汽。 应用中、低品位热能的热用户 保证建筑物卫生和舒适条件的用热系统（如供暖、通风、空调和热水供应），和消耗中、品位热能（温度低于300℃~350℃）的生产工艺用热系统。 在能源消耗总量中，用以保证建筑物卫生和舒适条件的供暖、空调等能源消耗量占有较大的比例。据统计，在美国和日本约占1/4~1/3左右；至于生产工艺用热消耗的能源所占比例就更大。因此，随着现代技术和经济的发展，以及节约能源的迫切要求，供热工程已经成为热能工程中的一个重要组成部分，日益受到重视和得到发展。 供暖就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或者工作条件的技术。所有供暖系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。 根据三个主要组成部分的相互关系来分，供暖系统可分为局部供暖系统和集中式供暖系统。 局部供暖系统 热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要组成部分在构造上都在一起的供暖系统称为局部供暖系统，如烟气供暖（火炉、火墙和火炕等），电热供暖和燃气供暖等。虽然燃气和电能通常由远处输送到室内来，但热量的转化和利用都是在散热设备上实现的。 火墙 利用炉灶的烟气通过立砖砌成的空心短墙采暖的设备。火墙在中国已有悠久历史。西安阎家村汉代建筑遗址的炉灶，其排烟道先曲折，后直上通于户外，近似后世的火墙。火墙由炉膛、火墙体和烟囱三部分构成。炉膛可设于火墙体内;也可紧贴火墙体设置,形成连墙炉灶。火墙体中设曲回烟道，常砌成厚1.25砖、高1.5～2.0米、长2.0～2.5米的空心短墙。墙内可砌成竖洞、横洞、独洞、花洞等多种形式的烟道。热烟气在墙内流程长，则蓄热时间长，热效率高，散热均匀。烟囱是火墙的排烟通道，应有足够的高度。火墙的炉灶可以做饭，热烟气则通过火墙体供暖。火墙还可兼作隔墙，但不允许作承重结构。 火墙 电热炉 集中式供暖系统 热源和散热设备分别设置，用热媒管道相连接，由热源向各个房间或者各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。 集中式供暖系统的优越性 1、有较好的经济效益。因集中供热用的锅炉容量大，热效率高，可以达到90%以上，而分散供热的小型锅炉热效率只有60%左右，或更低。因此城市集中供热代替分散供热综合起来可节约20%—30%的能源。 2、有良好的环境效益。城市污染主要来源于煤直接燃烧产生的二氧化碳和烟尘。集中供热的锅炉容量大，有较完善的除尘设备，采用高效率的除尘器，除尘率可达90％以上，能有效降低城市污染。 3、有很好的社会效益。城市集中供热对于方便人民生活，节省城建珍贵用地，缓解城区用电紧张的局面有着十分重要的意义。 集中式热水供暖系统 热水锅炉1与散热器2分别设置，通过热水管道（供水管和回水管）3相连接。循环水泵4使热水在锅炉内加热，在散热器冷却后返回锅炉重新加热。图0-1中的膨胀水箱5用于容纳供暖系统升温时的膨胀水量，并使系统保持一定的压力。图中的热水锅炉，可以向单栋建筑物供暖，也可以向多栋建筑物供暖。对一个或多个小区多栋建筑物的集中式供暖方式，在国内也惯称为联片供热。 根据供暖系统中散热给室内的方式不同，主要可分为对流供暖和辐射供暖。 以对流换热为主要方式的供暖，称为对流供暖。系统中的散热设备是散热器，因而这种系统也称为散热器供暖系统。利用热空气作为热媒，向室内供给热量的供暖系统，称为热风供暖系统。它也是以对流方式向室内供暖。 散热器 暖风机 辐射供暖是以辐射传热为主的一种供暖方式。辐射供暖系统的散热设备，主要是采用金属辐射板或者以建筑物部分顶棚、地板或者墙壁作为辐射散热面。 辐射板 随着经济的发展、人民生活水平的提高和科学技术的不断局部，在19实际末期，在集中供暖技术的基础上，开始出现以热水或者蒸汽作为热媒，由热源集中向一个城镇或者较大区域供应热能的方式---集中供热。目前，集中供热已经成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。 集中供热系统由三大部分 集中供热系统由三大部分组成：热源、热力网（热网）和热用户。 热源 热源：在热能工程中，热源是泛指能从中吸取热量的任何物质、装置或者天然能源。供热系统中的热源，是指供热热媒的来源。目前最广泛应用的是：区域锅炉房和热电厂。在此热源内，是燃料燃烧产生的热能将热水或者蒸汽加热。此外也可以利用核能、地热、电能、工业余热作为集中供热系统的热源。 锅炉房 热电厂 地热 地热 地热 原子能 利用反应堆产生的能量直接供热，有十分广阔的市场。例如，建设一座20万千瓦的低温供热堆，每年消耗二氧化铀仅1 吨，它