供热计算.doc

六、城市供热工程规划
(一)城市热负荷计算
1.计算法
①采暖热负荷计算
Q=q·A·10-3                                                                                                    (6-11)
式中，Q为采暖热负荷(MW)，q为采暖热指标(W/m2，取60～67W/m2)，A为采暖建筑面积(m2)。
②通风热负荷计算
QT=KQn                                                                                                             (6-12)
式中，QT为通风热负荷(MW)，K为加热系数(一般取0.3～0.5)，Qn为采暖热负荷(MW)。
③生活热水热负荷计算
Qw=KqwF                                                                                                          (6-13)
式中，Qw为生活热水热负荷(W)，K为小时变化系数，qw为平均热水热负荷指标(W/m2)，F为总用地面积(m2)。当住宅无热水供应、仅向公建供应热水时，qw取2.5～3W/m2；当住宅供应洗浴用热水时，qw取15～20W/m2。
④空调冷负荷计算
Qc=βqcA10-3                                                                                                                                                                                                          (6-14)
式中，Qc为空调冷负荷(MW)，β为修正系数，qc为冷负荷指标(一般为70～90W/m2)，A为建筑面积(m2)。对不同建筑而言，β的值不同，详见表6-6。
表6-50  城市建筑冷负荷指标
建筑类型
旅馆
住宅
办公楼
商店
体育馆
影剧院
医院
冷负荷指标βqc
1.0qc
1.0qc
1.2qc
0.5qc
1.5qc
1.2～1.6qc
0.8～1.0qc
注：当建筑面积<5000m2时，取上限；建筑面积>10000m2时，取下限。
⑤生产工艺热负荷计算
对规划的工厂可采用设计热负荷资料或根据相同企业的实际热负荷资料进行估算。该项热负荷通常应由工艺设计人员提供。
⑥供热总负荷计算
将上述各类负荷的计算结果相加，进行适当的校核处理后即得供热总负荷，但总负荷中的采暖、通风热负荷与空调冷负荷实际上是同一类负荷，在相加时应取两者中较大的一个进行计算。
2.概算指标法
对民用热负荷，亦可采用综合热指标进行概算。
①民用建筑供热面积热指标概算值详见表6-51。
表6-51  城市民用建筑供暖面积热指标概算值
建筑物类型
单位面积热指标(W/m2)
建筑物类型
单位面积热指标(W/m2)
住宅
58～64
商店
64～87
办公楼、学校
58～87
单层住宅
81～105
医院、幼儿园
64～81
食堂餐厅
116～140
旅馆
58～70
影剧院
93～116
图书馆
47～76
大礼堂、体育馆
116～163
注：1.总建筑面积大，外围护结构热工性能好，离户面积小，可采用表中较小的数值；反之，则采用表中较大的数值。
2.上表推荐值中，已包括了热网损失在内(约6%)。
②对居住小区而言，包括住宅与公建在内，其采暖热指标建议取值为60～67W/m2。
(二)城市集中供热热源选择
1.热源种类选择
①一般情况下，城市应以区域锅炉房作为其供热主热源。
②在有一定的常年工业热负荷而电力供应紧张的城市地区亦可应建设热电厂。
2.热源规模选择
城市主热源的规模应能基本满足供暖平均负荷的需要。我国黄河以北的城市供暖平均负荷可按供暖设计计算负荷的60%～70%计。
(三)城市集中供热热源选址
1.城市热电厂选址原则
(1)应符合城市总体规划要求，并征得规划部门和电力、环保、水利、消防等有关部门的同意。
(2)应尽量靠近热负荷中心，热电厂蒸汽的输送距离一般为3～4km。
(3)要有方便的水陆交通条件。
(4)要有良好的供水条件和保证率。
(5)要有妥善解决排灰的条件。
(6)要有方便的出线条件。
(7)要有一定的防护距离。
(8)应尽量占用荒地、次地和低产田，不占或少占良田。
(9)应避开滑坡、溶洞、塌方、断裂带、淤泥等不良地质地段。
(10)应同时考虑职工居住和上下班等因素。
(11)小型热电厂的占地面积可根据表6-52计算。
表6-52  城市小型热电厂占地参考值
规模(kW)
2×1500
2×3000
2×6000
2×12000
厂区占地面积(ha)
21.5
2.0～2.8
3.5～4.5
5.5～7
2.城市热水锅炉选址原则
①靠近热负荷较集中的地区。
②便于引出管道，并使室外管道的布置在技术、经济上合理。
③便于燃料贮运和灰渣排除，并宜使人流和煤、灰、车流分开。
④有利于自然通风。
⑤位于地质条件较好的地区。
⑥有利于减少烟尘和有害气体对居住区和主要环境保护区的影响。全年运行的锅炉房宜位于居住小区和主要环境保护区的全年最小频率风向的上风侧；季节性运行的锅炉房宜位于该季节盛行风向的下风侧。
⑦应根据远期规划在锅炉房扩建端留有余地，不同规模热水锅炉的用地面积可参考表6-53进行计算。
表6-53  城市热水锅炉房参考用地面积
锅炉房总容量(MW)(Mkcal/h)
用地面积(ha)
锅炉房总容量(MW)(Mkcal/h)
用地面积(ha)
5.8～11.6(5～10)
0.3～0.5
58.0～11.6(50.1～100)
1.6～2.5
11～35(10.1～30)
0.6～1.0
116.1～232(100.1～200)
2.6～3.5
35.1～58(30.1～50)
1.1～1.5
232.1～350(200.1～300)
4～5
(四)城市供热管网形制选择
1.热水热力网宜采用闭式双管制。
2.以热电厂为热源的热水热力网，同时有生产工艺、采暖、通风、空调、生活热水多种热负荷，在生产工艺热负荷与采暖热负荷所需供热介质参数相差较大，或季节性热负荷占总热负荷比例较大，且技术经济合理时，可采用闭式多管制。
3.热水热力网满足下列条件、且技术经济合理时，可采用开式热力网。
①具有水处理费用较低的补给水源。
②具有与生活热水热负荷相适应的廉价低位能热源。
4.蒸汽热力网的蒸气管道，宜采用单管制。
当符合下列情况时可采用双管制或多管制。
①当多用户所需蒸汽参数相差较大或季节性热负荷占总热负荷比例较大，且技术经济合理时，可采用双管或多管制。
②当用户按规划分期建设时可采用双管或多管制，随热负荷发展分期建设。
(五)城市供热管网布置
1.城市供热管网平面布置原则
①其主要干管应力求短直并靠近大用户和热负荷集中的地段，避免长距离穿越没有热负荷的地段。
②尽量避开主要交通干道和繁华街道。
③宜平行于道路中心线，通常敷设在道路的一边，或者是敷设在人行道下面。尽量少敷设横穿街道的引入管，尽可能使相邻的建筑物的供热管道相互连接。如果道路是有很厚的混凝土层的现代新式路网，则采用在街坊内敷设管线的方法。
④当供热管道穿越河流或大型渠道时，可随桥架设或单独设置管桥，也可采用虹吸管由河底(或渠道)通过。具体采用何种方式，应与城市规划等部门协商并根据市容要求、经济能力进行统一考虑后确定。
⑤和其它管线并行敷设或交叉时，为保证各种管道均能方便地敷设、运行和维修，热网和其它管线之间应有必要的距离。
⑥技术上应安全可靠，避开土质松软地区和地震断裂带、滑坡及地下水位高的地区。
2.城市供热管网的竖向布置
①一般地沟管线敷设深度最好浅一些，以减少土方工程量。为避免地沟盖受汽车等动荷重的直接压力，地沟的埋深自地面到沟盖顶面不小于0.5～1.0m；特殊情况下，如地下水位高或其它地下管线相交情况极其复杂时，允许采用较小的埋深，但不少于0.3m。
②热力管道埋设在绿化地带时，其埋深应大于0.3m。热力管道土建结构顶面至铁路轨基底间最小净距应大于1.0m；与电车路基底为0.75m；与公路路面基础为0.7m；跨越有永久路面的公路时，热力管道应敷设在通行或半通行的地沟中。
③热力管道与其它地下设备交叉时，应在不同的水平面上互相通过。
④地上热力管道与街道或铁路交叉时，管道与地面之间应保留足够的距离；此距离应根据不同运输类型所需高度尺寸来确定：汽车运输时为3.5m，电车时为4.5m，火车时为6.0m。
⑤热力管道地下敷设时，其沟底的标高应高于近30年来最高地下水位0.2m，在没有准确地下水位资料时应高于已知最高地下水位0.5m以上；否则，地沟要进行防水处理。
⑥热力管道和电缆之间的最小净距为0.5m。如电缆地带和土壤受热的附加温度在任何季节都不大于10℃、而且热力管道有专门的保温层，则可减小此净距。
⑦热力管道横过河流时，目前广泛采用悬吊式人行桥梁和河底管沟方式。
表6-54  城市热力网管道与建筑物、构筑物、其它管线的最小距离
建筑物、构筑物或管线名称
与热力网管道最小水平净距(m)
与热力网管道最小垂直净距(m)
建筑基础与DN≤250热力管沟
0.5

建筑基础与DN≥300的直埋敷设闭式热力管道
2.5

建筑基础直埋敷设开式热力管道
3.0

铁路钢轨
铁路外侧3.0
轨底1.2
电车钢轨
铁路外侧2.0
轨底1.0
铁路、公路路基边坡底脚或边沟的边缘
1.0

通讯、照明或10kV以下电力线路的电杆
1.0

桥墩(高架桥、栈桥)边缘
2.0

架空管道支架基础边缘
1.5

35～66kV高压输电线铁塔基础边缘
2.0

110～220kV高压输电线铁塔基础边缘
3.0

通讯电缆管线
1.0
0.15
通讯电缆(直埋)
1.0
0.15
35kV以下电力电缆和控制电缆
2.0
0.5
110kV电力电缆和控制电缆
2.0
1.0
P<150kPa的燃气管道与热力管沟
1.0
0.15
P为150～300kPa的燃气管道与热力管沟
1.5
0.15
P>800kPa的燃气管道与热力管沟
4.0
0.15
P在300～800kPa的燃气管道与热力管沟
2.0
0.15
P<300kPa的燃气管道与直埋热力管道
1.0
0.15
P<800kPa的燃气管道与直埋热力管道
1.5
0.15
P>800 Kpa的燃气管道与直埋热力管道
2.0
0.15
给水管道
1.5
0.15
排水管道
1.5
0.15

续表6-54
建筑物、构筑物或管线名称
与热力网管道最小水平净距(m)
与热力网管道最小垂直净距(m)
地铁
5.0
0.8
电气铁路接触网电杆基础
3.0

乔木(中心)
1.5

灌木(中心)
1.5

道路路面

0.7
铁路钢轨
轨外侧3.0
轨顶一般5.5，电气铁路6.55
电车钢轨
轨外侧2.0

公路路面边缘或边沟边缘
轨外侧0.5

1kV以下的架空输电线路
导线最大风偏时1.5
热力管道在下面交叉通过，导线最大垂度时1.0
1～10kV下的架空输电线路
导线最大风偏时2.0
热力管道在下面交叉通过，导线最大垂度时2.0
35～110kV下的架空输电线路
导线最大风偏时4.0
热力管道在下面交叉通过，导线最大垂度时4.0
220kV下的架空输电线路
导线最大风偏时5.0
热力管道在下面交叉通过，导线最大垂度时5.0
330kV下的架空输电线路
导线最大风偏时6.0
热力管道在下面交叉通过，导线最大垂度时6.0
500kV下的架空输电线路
导线最大风偏时6.5
热力管道在下面交叉通过，导线最大垂度时6.5
树冠
0.5(到树中不小于2.0)

公路路面

4.5
注：1.当热力管道埋深大于建构筑物基础深度时，最小水平净距应按土壤内摩擦角计算确定。
2.当热力管道与电缆平行敷设时，电缆处的土壤温度与月平均土壤自然温度比较，全年任何时候对于10KV电力电缆不高出10℃、对35～110KV电缆不高出5℃时，可减少表中所列距离。
3.在不同深度并列敷设各种管道时，各管道间的水平净距不小于其深度差。
4.热力管道检查塞、“冂”型补偿器壁龛与燃气管道最小水平净距亦应符合表中规定。
5.条件不允许时，经有关单位同意，可减少表中规定的距离。
(六)城市热力管管径确定
1.热水热力管管径
不同供、回水温差条件下热水管径可按表8.4-64采用。

表6-55  城市热水管网管径估算表
热负荷(MW)
供、回水温差(℃)
20
30
40(110～70)
60(130～70)
80(150～70)
流量(t/h)
管径(mm)
流量(t/h)
管径(mm)
流量(t/h)
管径(mm)
流量(t/h)
管径(mm)
流量(t/h)
管径(mm)
6.98
300
300
200
250
150
250
100
200
75
200
13.96
600
400
400
350
300
300
200
250
150
250
20.93
900
450
600
400
450
350
300
300
225
300
27.91
1200
600
800
450
600
400
400
350
300
300
34.89
1500
600
1000
500
750
450
500
400
375
350
41.87
1800
600
1200
600
900
450
600
400
450
350
48.85
2100
700
1400
600
1050
500
700
450
525
400
55.02
2400
700
1600
600
1200
600
800
450
600
400
2.蒸汽热力管管径
蒸汽管道管径的确定与该管段内的蒸汽平均压力密切相关，可按表6-55估算。
表6-55  饱和蒸汽管道管径估算表
蒸汽压力(Mpa)
管径(mm)
蒸汽流量(t/h)
0.3
0.5
0.8
1.0
蒸汽压力(Mpa)
管径(mm)
蒸汽流量(t/h)
0.3
0.5
0.8
1.0
5
200
175
150
150
70
500
450
400
400
10
250
200
200
175
80

500
500
450
20
300
250
250
250
90

500
500
450
30
350
300
300
250
100

600
500
500
40
400
350
350
300
120

600
600
50
400
400
350
350
150

600
600
60
450
400
400
350
200

700
700
注：1.过热蒸汽的管径也可按此表估算；
2.流量或压力与表中不符时，可以用内插法求管径。
3.凝结水热力管管径
凝结水水温按100℃以下考虑，其密度取值为1000kg/m3，其管径可按表6-57估算。

表6-57  凝结水管径估算表
凝结水流量(t/h)
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
150
管径(mm)
70
80
100
125
150
150
175
175
200
200
200
250
250
(七)城市热力站与制冷站的设置
1.城市热力站的设置原则
①应位于小区热负荷中心；但工业热力站应尽量利用原有锅炉房的用地。
②单独设置的热力站，其尺寸视供热规模、设备种类和二次热网类型而定。二次热网为开式热网的热力站，其最小尺寸为长4.0m、宽2.0m和高2.5m；二次热网为闭式热网的热力站，其最小尺寸为长7.0m、宽4.0m和高2.8m。
③一座供热面积10万m2的热力点，其建筑面积约为300m2；若同时供应生活热水，则建筑面积要增加50m2左右。对居住小区而言，一个小区一般设一个热力站。
2.城市制冷站的设置原则
①小容量制冷机用于建筑空调，位于建筑内部；大容量制冷机可用于区域供冷或供暖，设于冷暖站内。
②冷暖站的供热(冷)面积宜在10万m2范围之内。

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