集中供熱由于熱源容量大、熱效率高、單位燃料消耗少、節(jié)約勞動力和占地面積小，因此在城市供熱中，應以集中供熱為主。
集中供熱的首要問題是熱源的選擇，包括用熱電聯(lián)產(chǎn)、鍋爐房、地熱、核供熱等多種形式的選擇。
一 熱源的選擇：
熱源是城市供熱的核心。熱源類別和容量的選定取決于用戶性質(zhì)、負荷、供熱介質(zhì)和供熱方式等因素，有條件時，應盡量利用地方現(xiàn)有能源，充分挖掘天然資源。目前，普遍采用的熱源是以燃煤為主的火力發(fā)電廠的熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域鍋爐房。但若大量汲取地下水會造成水資源的損失。
1.熱電聯(lián)產(chǎn)
熱電聯(lián)產(chǎn)在國內(nèi)外都是城市供熱采用最多的熱源形式。目前我國供熱機組容量有300MW及以下，形式有背壓機組、抽氣背壓機組、抽氣機組、凝汽機打孔抽氣的供熱機組、凝汽器循環(huán)水供熱機組、大型供熱兩用機組等多種形式。
2.區(qū)域鍋爐房
設置蒸汽或熱水鍋爐作為熱源。向一個較大區(qū)域供應熱能的鍋爐房為區(qū)域鍋爐房。工礦企業(yè)比較多的區(qū)域以蒸汽作熱媒，供應生產(chǎn)工藝熱負荷,因此，設置蒸汽鍋爐作為熱源，是工礦企業(yè)采用最普遍的型式。
沒有生產(chǎn)工藝負荷，只有采暖和生活用水的住宅區(qū)和公共設施時，可設置熱水鍋爐作為熱源。
在熱電聯(lián)產(chǎn)為主的城市，為了充分發(fā)揮熱電廠的供熱能力，也應考慮以區(qū)域鍋爐房為主的調(diào)峰熱源，實現(xiàn)多熱源聯(lián)合供熱。
3.地熱
地熱不需供應燃料，運行費用很低。有條件的地區(qū)，開發(fā)和利用地熱資源作為城市集中供熱的熱源。以一個或多個地熱田所產(chǎn)生出的地熱流為熱源，向工業(yè)及民用建筑供暖被稱為地熱供暖。近年來在東北、華北等城市人口集中區(qū)域，已取得了良好的效果。
4.核供熱
核供熱溫度可達150℃，熱效率達99%，不產(chǎn)生有害物CO、SO2及CO2等，可以凈化環(huán)境。核供熱的初投資高于相同功率的燃煤熱源，但燃料成本及其運行費用低，從哈爾濱核供熱站的初步經(jīng)濟分析知，核供熱的平均成本將比燃煤供熱低約20%。
隨著整體科技進步，核供熱技術將會更加安全成熟，為緩解我國能源短缺將起到積極的作用。
5.太陽能
太陽能的利用研究工作正在開展，太陽能熱水器、太陽灶已推廣使用，目前我國正在研究和應用太陽能暖房，已初見成效。
二、熱媒的選擇：
供熱系統(tǒng)的熱媒以蒸汽和高溫水為主，應根據(jù)用戶負荷的性質(zhì)，合理確定熱媒及其參數(shù)。
1.熱媒
對于生產(chǎn)工藝負荷，通常以蒸汽為熱媒。對于僅有供暖和生活熱水供應的熱負荷，應以熱水為熱媒。
當既有生產(chǎn)工藝熱負荷，也有供暖、通風等熱負荷時，通常以蒸汽為熱媒來滿足生產(chǎn)工藝的需要，但對于供暖系統(tǒng)的熱媒選擇，要根據(jù)各方面情況，通過全面的技術和經(jīng)濟比較確定，一般選用高溫熱水為熱媒。
在供暖系統(tǒng)中，水作為熱媒與蒸汽相比，具有如下優(yōu)點：
（1）熱水的熱能利用效率高，因沒有凝結水和蒸汽泄漏以及二次蒸發(fā)損失，熱效率比蒸汽系統(tǒng)高，可節(jié)省燃料。
（2）供暖系統(tǒng)以水作熱媒，可采用質(zhì)調(diào)節(jié)的運行調(diào)節(jié)方法，既節(jié)約熱量又能滿足衛(wèi)生要求。
（3）熱水供熱系統(tǒng)可以遠距離輸送，供熱半徑大，一般控制在20公里范圍內(nèi)，而蒸汽供熱系統(tǒng)的供熱半徑一般控制在8公里內(nèi)。
（4）熱水供熱系統(tǒng)由于水容量大、水的比熱大、蓄熱能力高，供熱工況較穩(wěn)定。
（5）如熱電廠作為熱源，可以充分利用汽輪機低壓蒸汽，提高其經(jīng)濟效益。
在供熱系統(tǒng)中，蒸汽作為熱媒，與熱水相比，具有如下優(yōu)點：
（1）供熱系統(tǒng)以蒸汽作為熱媒，適用范圍廣，可以滿足各種不同性質(zhì)熱用戶的要求。
（2）換熱器以蒸汽作為熱媒，因其熱量高傳熱系數(shù)大，可以減少換熱器的換熱面積。
（3）蒸汽密度小，不受地形高差影響，特別適合于大高差供熱系統(tǒng)，可有效降低管網(wǎng)系統(tǒng)的工作壓力。
（4）蒸汽作為熱媒的供熱系統(tǒng)，其凝結水量小，回送凝結水耗電少。
近年來也在研究以高溫熱水為熱媒，利用高溫水能遠距離輸送的特點，在用戶處擴容蒸發(fā)為飽和蒸汽供生產(chǎn)工藝用汽。該項技術投資較大，必須是用戶有特殊的衛(wèi)生要求，遠離污染源等條件或經(jīng)濟上合理才可選用。
2.熱媒的參數(shù)
熱媒參數(shù)，對于生產(chǎn)工藝熱負荷，要滿足整個用戶生產(chǎn)工藝用汽壓力、溫度、和蒸汽干度的要求；對于供暖負荷，要盡可能提高熱媒參數(shù)，可以降低熱網(wǎng)投資和減少輸送電能消耗。
對于熱電廠作熱源的供熱系統(tǒng)，一方面熱媒參數(shù)的確定涉及熱電廠的經(jīng)濟性。如提高熱網(wǎng)供水溫度，就要相應提高抽汽（或背壓排汽）的壓力，增加煤耗、降低汽輪機的凈發(fā)電量（總發(fā)電量減去供熱循環(huán)泵功率）。另一方面，熱水管網(wǎng)采用直埋敷設時，供水溫度由于受保溫材料限制不宜過高。國內(nèi)熱電廠供熱系統(tǒng)，供水溫度一般控制在110℃~150℃之間，以供水130℃、回水70℃最為普遍。
對于區(qū)域鍋爐房作熱源的供熱系統(tǒng)，采用較高的供水溫度，熱源不存在降低熱能利用率問題。提高供水溫度，加大供回水溫差，可使熱網(wǎng)采用較小的管徑，降低網(wǎng)路輸送循環(huán)水量的電能消耗以及換熱系統(tǒng)設備投資。但供水溫度過高，對管道及設備的耐壓要求高，管道保溫材料及敷設方式也受到一定的限制，運行管理水平也相應提高，所以應通過綜合經(jīng)濟技術比較確定。當區(qū)域鍋爐房有可能與熱電管網(wǎng)并網(wǎng)運行時，設計供回水溫度應與熱電廠管網(wǎng)設計溫度相同。
管網(wǎng)系統(tǒng)形式和敷設方式的選擇
管網(wǎng)的系統(tǒng)型式、路由和敷設方式在管網(wǎng)設計環(huán)節(jié)中有著重要的意義。不僅涉及到供熱系統(tǒng)的初投資和運行費用也影響到供熱的可靠性、后備性，以及管網(wǎng)的使用壽命。
一、管網(wǎng)系統(tǒng)的形式
1.枝狀管網(wǎng)
熱力管道布置成枝狀管網(wǎng)，系統(tǒng)簡單，管道的直徑沿途隨熱負荷的減少而減小，管道金屬耗量少，管網(wǎng)造價低、運行管理方便。但是供熱的后備性差，即當管道某處發(fā)生故障，在損壞地點以后的所有用戶供熱負荷中斷，甚至造成整個系統(tǒng)停止供熱。考慮到建筑物具有一定的蓄熱能力，對于較小的管徑，排除熱網(wǎng)故障所用的時間短，短時停熱建筑物室溫不致大幅度降低。因此，枝狀管網(wǎng)是中小型供熱系統(tǒng)最普遍采用的管網(wǎng)形式。
2.環(huán)狀管網(wǎng)
環(huán)狀管網(wǎng)實際上指輸配管網(wǎng)成環(huán)狀。從熱源到輸配管網(wǎng)，從輸配管網(wǎng)到熱用戶或二級。
換熱站的管網(wǎng)仍布置成枝狀。環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)點是具備很高的供熱后備能力。當輸配干線某處出現(xiàn)事故時，可以切除故障段后，通過環(huán)狀管網(wǎng)由另一方向供熱。加之多熱源及其多條輸配干線通向環(huán)狀管網(wǎng)，因而極大的提高了供熱的可靠性，在多熱源聯(lián)合供熱的大型集中供熱系統(tǒng)中，確保不會發(fā)生大面積停熱。
環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)相比，初投資高、運行管理復雜，熱源和管網(wǎng)應有較高的自動控制設施。
3.枝狀干線連通對于大型的單熱源長輸熱水供熱系統(tǒng)，自熱源向同一方向引出的干線之間宜設連通管線。連通管線應結合分段閥門設置。連通管線可作為輸配干線使用，用來提高供熱的可靠性。
4.單管制和多管制
1）蒸汽熱力網(wǎng)的蒸汽管道，宜首先采用單管制。根據(jù)具體情況，也可采用雙管或多管制：
2）對于大型的單熱源長輸熱水供熱系統(tǒng)，有條件時，也可采用雙供水、單回水的三管制輸送干線來提高供熱的可靠性。
5.凝結水系統(tǒng)
蒸汽供熱系統(tǒng)應采用間接換熱系統(tǒng)。當被加熱介質(zhì)泄漏不會產(chǎn)生危害時，其凝結水應全部回收并設置凝結水管道。當蒸汽供熱系統(tǒng)的凝結水回收率較低時，是否設置凝結水管道，應根據(jù)用戶凝結水量、凝結水管網(wǎng)投資等因素進行技術經(jīng)濟比較后確定。對不能回收的凝結水，應充分利用其熱能和水資源。
當凝結水回收時，用戶熱力站應設閉式凝結水箱，當凝結水管采用無內(nèi)防腐的鋼管時，應采取措施保證任何時候凝水管都充滿凝結水。
6.開式熱力網(wǎng)
當熱力網(wǎng)滿足下列條件，且技術經(jīng)濟合理時，可采用開式熱力網(wǎng)。
（1）具有水處理費用較低的豐富的補給水資源。
（2）具有與生活熱水熱負荷相適應的廉價低位能熱源。
（3）開式熱水熱力網(wǎng)在生活熱水熱負荷足夠大且技術經(jīng)濟合理時，可不設回水管。
二、敷設方式的選擇
熱力管道的敷設方式分為：地上架空敷設和地下敷設。地下敷設又可分為：地溝敷設和無溝敷設即直埋敷設。地溝敷設又包括通行地溝、半通行地溝、不通行地溝。
熱水熱力網(wǎng)管道地下敷設時，應優(yōu)先采用直埋敷設。直埋敷設技術經(jīng)濟不合理時才用地溝敷設。穿越不允許開挖檢修的地段時，應采用通行地溝敷設，有條件時地溝橫截面積要考慮一定的富裕量。當采用通行地溝困難時，可采用半通行地溝敷設。一些環(huán)境允許開挖的地段應優(yōu)先采用不通行地溝。
按熱源形式的不同，可分為以下種類：
(1)區(qū)域鍋爐房供熱系統(tǒng)
1）區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)，其組成如圖1示。
2）區(qū)域蒸汽鍋爐房供熱系統(tǒng)，其組成如圖2所示。
熱電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的發(fā)電廠，在熱電廠中高溫高壓蒸汽首先在汽輪機中膨脹作功,轉(zhuǎn)化為汽輪機基軸上的機械能,再由發(fā)電機轉(zhuǎn)變化成電能。汽輪機中的乏汽供給熱用戶，然后在用戶處放出汽化潛熱，凝結水由凝結水泵送回鍋爐。避免了蒸汽直接進入凝汽器而引起的熱量損失，提高了熱能利用率。
根據(jù)熱電廠供熱汽輪機的不同，可分為背壓式汽輪機和抽汽式汽輪機等。
除了上述介紹的熱電廠與區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)外，還可以利用工業(yè)余熱、核能和地熱等能源形式作為系統(tǒng)的熱源，以節(jié)約在供熱系統(tǒng)中對一次能源的消耗。
1）工業(yè)余熱
工業(yè)余熱是指工業(yè)生產(chǎn)過程的產(chǎn)品和排放物料所含的熱或設備的散熱。
2）核能供熱系統(tǒng)
核能是指核裂變產(chǎn)生的能量，以這種能量為熱源的城市集中供熱稱為核能供熱。
3）地熱水供熱
地熱能具有蘊藏量豐富、相比于火力及核能發(fā)電要安全、污染較少、地熱能電站的全年利用率高、節(jié)省礦物燃料等優(yōu)點。
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