热力网基础知识.docx

什么是热力网?热力网由哪几部分组成?答：热力网是指供应热能的动力网。热力网和电力网相似，是由生产热能的热源、输送热能的热网和使用热能的热用户组成。热能的供应方式有哪几种?答：热能的供应有分散供热、集中供热两种。(1)分散供热。由于它的供热规模限制，因此只能采用热效率不高的小锅炉(实际效率为50%40%以下)。(2)集中供热。采用区域性锅炉房或热电联产，由于其规模大，因此采用了高效率的大锅炉(效率为85%90%以上)。集中供热与分散的小锅炉房供热相比有什么优点?答：集中供热与分散的小锅炉房供热相比，优点是可以保证供热质量，提高劳动生产率，节约燃料，更重要的是可以减轻环境污染，优化生态环境。集中供热有哪几种形式?答：集中供热有热电联产和热电分产两种形式。什么是热电联产?什么是热电分产?答：热电联产是集中供热的最高形式，又称热化，它把热电厂中的高位热能用于发电，低位热能用于供热，实现了合理的能源利用。热电分产是指用区域性锅炉房供热、凝汽式发电厂生产电能的系统。城市集中供热的大型供暖系统具有哪些特点?答：城市集中供热的大型供暖系统具有供热半径大、输送距离远、供热量大、管径大、系统存水量大、沿途阀门(主管线)少等特点。什么是供热热负荷?答：由热电厂通过热网向热用户供应的不同用途的热量称为供热热负荷。根据热用户在一年内用热工况的不同，热负荷可分为哪几类?答：根据热用户在一年内用热工况的不同，热负荷可分为如下两类：(1)季节性热负荷。主要指在每年采暖期用热的热用户，其热量与室外气温有关。(2)非季节性热负荷。全年用热的热用户，其用热量与室外气温基本无关。按热量用途的不同又可以把热负荷分为哪几种?答：按热量用途的不同又可以把热负荷分为以下3种：(1)工艺热负荷。主要用于石油、化工、纺织、冶金等行业，如加热、烘干、蒸煮、清洗、熔化或拖动各种机械设备(如汽锤、汽泵)等工艺过程。这种热负荷由一定参数的蒸汽(参数一般为0.151.6MPa， 也有高于1.6MPa的) 供给， 其大小和变化规律完全取决于工艺性质、生产设备的形式及生产的工作制度，在一昼夜间可能变化较大，但在全年和每昼夜中的变化规律却大致相同。采用直接供汽时工质损失大(20%100%)，间接供热时工质损失小(0.5%2%)。(2)热水负荷。主要用于生产洗涤、城市公用事业及民用。这种热负荷由6065的热水供应，其特点是非季节性，全年变化不大，但一昼夜变化较大，工质全部损失。(3)采暖及通风热负荷。主要用于生产厂房、城市公用事业及民间的采暖及通风。这种负荷是由温度为70130以上的热水供应或由压力为0.070.02MPa的蒸汽供应， 其特点是季节性强， 全年变化大， 昼夜变化不大，采用水网供热时工质损失较小(0.5%2%)。根据热电联产所用的能源及热力原动机形式的不同，热电联产可分为哪几种基本形式?答：根据热电联产所用的能源及热力原动机形式的不同，热电联产可分为下列4种形式：(1)汽轮机热电厂型。它燃用的是低质化石燃料，并通过较成熟完善的原动机一汽轮机在生产电能的同时对外供热。这种形式是目前国内外发展热化事业的基础，是热电联产的最基本形式。(2)燃气一蒸汽热电厂型。这种热电厂的特点是把燃气循环部分排气的高温放热量在供热汽轮发电机组的蒸汽循环中再次利用，是燃气轮机与汽轮机的优缺点相互补偿的供热发电机组的热电厂。(3)核能热电厂型。燃用核燃料，利用核电型汽轮机发电和对外供热的热电厂。从长远观点来说，核能热电厂将是热能动力事业发展的一个重要方面。(4)热泵热电厂型。其工作原理是在蒸发器中低沸点物质(如氟利昂等)吸收由低位热源供给的热量而汽化。生成的氟利昂蒸气在压缩机升压、升温后又在凝汽器中凝结，加热供热的热网水，而凝结了的氟利昂则通过节流阀降压后又重新送人蒸发器，如此循环成为一个城市集中供热的热源。可见，热泵热电厂是一种很有发展前途的热电联产形式。根据供热式汽轮机的形式及热力系统，汽轮机热电厂可分为哪几种形式?答：根据供热式汽轮机的形式及热力系统，汽轮机热电厂可分为下列4种形式，如图所示。(1)背压式机组热电联产系统。采用背压式汽轮机发电做功后的蒸汽全部对外供热，没有凝汽设备，系统简单。(2)抽汽式机组热电联产系统。采用可调整抽汽的供热机组，将在汽轮机内做了部分功的蒸汽抽出对外供热，其余部分继续做功，排汽进入凝汽设备。其特点是抽汽压力可以调整，当电负荷在一定范围内变化时，热负荷可以维持不变。(3)背压与凝汽式机组热电联产系统。为克服背压式机组不能同时适应电、热负荷变化的缺点，与凝汽式机组联合的一种热电联产系统。(4)凝汽一采暖两用式机组热电联产系统。将现代大型凝汽式汽轮机稍作改动(在中、低压缸导汽管上加装调整蝶阀作为抽汽调节机构)，在采暖期从抽汽蝶阀前抽汽对外供热并相应减少发电量；在非采暖期仍还原为凝汽式机组发电。这是大机组普遍采用的热电联产方式。何谓热电冷三联产?答：热电冷联产(三联产)是指热电厂的汽轮发电机组在发电的同时，根据用户的需要，将已在汽轮机中做了一部分功的低品位蒸汽热能，用以对外供热和制冷，简称为热电冷三联产。供热系统由哪几部分组成?答：供热系统由热源、热网、用户引人口和局部用热系统组成，如图所示。(1)热源。集中供热的热源，可以是热电联产的热电厂或大型区域集中信供热锅炉房，热源设备生产的热能通过能够载热的物质载热质输送到热用户的引人口。(2)热网。将热源热量输送到用户引入口的管道及换热设备。(3)用户引人口。将热量由热网转移到局部用热系统，同时对转移到局部用热系统中的热量和热能能够局部调节的设备。(4)局部用热系统。将热量传递或将热能转换给用户的用热设备。根据载热质流动的形式，供热系统可分为哪几种?答：根据载热质流动的形式，供热系统可分为以下3种：(1)双管封闭式系统。用户只利用载热质所携带的部分热量，而载热质本身则携带剩余的热量返回到热源，并在热源处重新增补热量。(2)双管半封闭式系统。用户利用载热质的部分热量，同时耗用一部分载热质，剩余的载热质及其所含有的余热返回热源。(3)单管开放式系统。在单管开放式系统中，载热质本身和它携带的热量全部被用户利用。热网系统可以用什么作载热质?答：热网系统可以用水或蒸汽作载热质。热网系统用水作载热质有什么特点?答：热网系统用水作载热质的特点如下：(1)可进行远距离供热(一般为2030km或更远，而汽网供热距离多在10km以内)。(2)输送热量时损失小(大型水网的温降小于1/km，比汽网的热损失小5%10%， 而汽网的压力降低为0.10.15MPa/km) 。(3) 汽轮机抽汽压力低(从0.060.2MPa) ， 使供热发电量增加。(4)水质损失少，不需要较大的补充水设备。(5)局部供暖网络的投资少，运行调节方便。热网系统用蒸汽作载热质有什么特点?答：热网系统用蒸汽作载热质的特点如下：(1)通用性好，可满足各种用热形式的需要，特别是某些生产工艺用热必须用蒸汽。(2)输送载热质所需要的电能少。(3)由于蒸汽的密度小，所以蒸汽因输送地形高度而形成的静压力很小。汽网的泄漏量比水网的泄漏量小2040倍。(4)在散热器或加热器中，蒸汽的温度和传热系数都比水的高，因而可减少换热器面积，降低设备造价。什么是热网的供热调节?答：依据被加热介质需热量的变化来改变供热系统中散热器放热量的总体手段称为热网的供热调节。根据调节的地点不同，供热调节可分为哪几种方式?答：根据调节的地点不同，供热调节可分为中央调节、局部调节和单独调节三种方式。什么是中央调节?答：在热电厂进行的供热调节称为中央(集中)调节，它是既经济又方便的供热调节方式。什么是局部调节?答：在热用户总人口处进行的调节称为局部(地方)调节。什么是单独调节?答：根据单个用热设备的特殊需要直接在用热设备处进行的调节称为单独调节。中央调节时，根据调节对象的不同，供热调节可为哪几种方式?答：中央调节时，根据调节对象的不同，供热调节又可分为质调节、量调节和混合调节3种调节方式。什么是质调节?其优点是什么?答：水热网供水流量不变，只调节供水温度，从而改变供热量的调节方式称为质调节。质调节的优点是当热负荷较小时，就可降低水热网的供水温度，使供热机组的抽汽压力相应降低，因而可提高热化发电比，多节约燃料。同时，因热网水流量不变，水力工况稳定，质调节易实现供热调节自动化。什么是量调节?其优缺点各是什么?答：维持水热网供水温度不变，只调节供水流量从而改变供热量的调节方式称为量调节。量调节的优点是当热网负荷减小时，水网流量的降低可节省热网水泵的电耗。缺点是因供水温度不变，水网低负荷时，不能利用低压抽汽，降低了热化效果；当网络和用户系统流量改变时，在地方水暖系统内会产生严重的水力失调，自动调节较困难。什么是混合调节?答：热网供水温度与供水流量相互配合调节，从而改变供热量的调节方式称为混合调节(质一量调节)。混合调节综合了质调节和量调节的优点，抑制了质调节和量调节各自的缺点。从效率法的观点来看，热电联产的特点包括哪些方面?答：从效率法的观点来看，热电联产的特点包括以下两个方面：(1)利用热功转换过程不可避免的冷源损失来对外供热，使热化发电没有了冷源损失。(2)热化是一种集中供热方式，它采用了高效率、大容量锅炉代替低效率的分散小锅炉，减少了锅炉方面的热损失，提高了效率。在热电联产工程中，一般采用什么方法评价热功能量转换的效果?答：在热电联产工程中，一般采用热平衡法(热效率法)评价热功能量转换的效果，它是一种能量的数量方面的分析法。简述背压式、抽汽背压式汽轮机(B、CB)的热经济性。答：因为背压式汽轮机的排汽全部被用来供热，是纯粹的热电联产，所以该类汽轮机在热能数量方面的利用率最高，而且结构简单(不需凝汽器)、投资省。背压式汽轮机生产的热、电相互制约，不能调节，需在保证热负荷的情况下发电，即采用“以热定电”方式运行；当热负荷变化剧烈，且流量偏离设计值较多时，机组相对内效率下降很多，不经济。简述抽汽凝汽式汽轮机(C、CC)的热经济性。答：抽汽凝汽式汽轮机克服了背压式汽轮机的缺点，相当于背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的组合，热电负荷在一定范围内各自独立调节，适应性较大。由于抽汽只是某一部分，因此整机热经济性低于背压式汽轮机，高于凝汽式机组。根据抽汽量的变化，其效率介于背压式汽轮机与凝汽式汽轮机之间。凝汽一采暖两用机有什么特点?答：凝汽一采暖两用机有以下特点：(1)与凝汽式N型机比，采暖期因采用了部分热电联产方式，提高了机组的经济性；非采暖期却因增加了调节机构使流动阻力增大，比纯凝汽式汽轮机效率有所降低。(2)两用机在采暖季节因热负荷增加，不得不使电负荷减少(因两用机是按凝汽工况设计的)。(3)两用机比类似的供热机组可缩短设计、制造工期，降低成本和增加通用性。(4)为提高两用机的热经济性，其采暖抽汽压力一般较低(如苏联采暖抽汽压力为0.050.2MPa， 美国采暖抽汽压力为0.0420.25MPa) ， 可采用两级加热热网水的方式。为什么说热电厂热经济指标的制定比凝汽式电厂和供热锅炉要复杂和困难得多?答：热电厂热经济指标的制定比凝汽式电厂和供热锅炉要复杂和困难得多，原因如下：(1)以热电联产为基础的热电厂，是同时生产形式不同、质量不同的两种产品热能和电能，它们对燃料能量的利用程度差别很大。(2)热电厂一般同时存在着热电两种不同生产方式热电联产和热电分产，它们的热经济性也不一样。