热力网及热力站注册公用设备工程师复习要点.ppt

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热力网及热力站,机械与能源工程学院同济大学安恩科,6热力网及热力站考试大纲6.1熟悉各类热负荷的收集及核算方法、热负荷的计算方法和负荷曲线图。

6.2熟悉各种热力管道系统的特点和热网供热参数的选择原则。

6.3熟悉室外热力管道的布置原则与各种敷设方式的特点、适用条件。

6.4掌握热力网水力计算的基本方法、热水管网系统水压图的绘制方法和步骤。

6.5掌握热网管道的热伸长和热补偿。

6.6掌握管道支架荷载的种类和计算。

6.7掌握固定支架推力计算。

6.8熟悉管道和常用附件的分类及有关阀件的计算。

6.9了解管道的保温及防腐。

6.10掌握热力站系统设计原则及常用设备的选型与计算。

6.11熟悉热力网各种调节方法、特点、适用条件。

6.12熟悉劳动安全与工业卫生有关规定，掌握有关规范、规程对热力站防火、防爆、防噪声的规定。

一、热负荷（考试大纲6.1，复习资料PP289-296）,电能不能储存、热能也几乎不能储存，保证供应的可靠性和经济性，热能生产过程也必须随时保持产销平衡。

1.热负荷种类生产热负荷（工业热负荷）采暖通风热负荷生活热水热负荷季节性热负荷Qs非季节性热负荷Qns（全年性热负荷）,采暖热负荷Qh,用以补偿建筑物对外的耗热量，保持室内温度为定值。

设计值为：

x建筑物的采暖特性系数，kJ（m3.h.）；Vo建筑物的外围体积，m3；ti建筑物的室内计算温度，；当地的采暖室外计算温度，；建筑物空气渗透系数。

通风热负荷Qv,强迫通风系统将室外冷空气加热至规定的室内温度时的耗热量，设计值为：

热水供应热负荷Qhw,供生产或生活用热水的耗热量，它与室外气温无关。

根据卫生要求，热水负荷的水温一般为6065。

工业热负荷Qte,用于加热、干燥（烘干）、蒸馏、熨平、清洗等工艺过程、少量用于汽力拖动压气机、风机、水泵，起重机、汽锤和锻压机等，或用于发电。

2.热负荷的核算收集到的热负荷资料要换算成热电站出口或供热锅炉房出口处载热质参数下的数量。

3.热负荷持续时间图左半边为每小时热负荷与室外温度的关系，右半边为季节性热负荷持续时间图，横坐标为等于和低于某一室外温度的持续小时数，纵坐标为该室外温度下的每小时耗热量；曲线下的面积为全年供热量。

采暖起始室外温度定为5。

采暖热负荷一般集中在当年11月到第二年的4月，高峰负荷在1月；空调热负荷集中在610月之间，高峰负荷在7、8月。

热化系数tp：

供热式机组抽汽的每小时最大热化供热量Qh,t（M），与每小时最大热负荷Qh（M）之比或全年热化供热量与全年供热量之比。

最佳热化系数的意义,表示某一地区的凝汽式发电厂总容量和热电厂总容量的分配比例；表示某一地区联产供热总容量与分产供热总容量的分配比例；表示某一热电厂的锅炉总容量与汽轮机总容量的比例分配。

二、热力管道系统（考试大纲6.2，复习资料PP284-289）,1.热力管道与参数蒸汽管道：

饱和蒸汽管道（PN1.6MPa）过热蒸汽管道（PN1.6MPa，温度350）热水管道：

低温水管道（95/70）高温水管道（150/90、130/70、110/70）采用高温水系统时，应设置定压设备。

水网特点,供热距离一般可达2030km或更远；热网每公里温降仅1左右。

水网回水率约100。

水网可充分利用供热式汽轮机的低压抽汽。

可改变网水温度进行集中供热调节，而且蓄热能力大，热负荷变化大时仍可较稳定运行，水温变化缓和。

汽网特点,对热用户适应性强。

输送载热质的能耗小。

蒸汽密度小，因地形变化（高差）而形成的静压小，对事故的敏感性弱。

三、热力管道布置与敷设（考试大纲6.3，复习资料PP275-284）,1.热力管道布置原则布置力求短直走向宜平行于干道或建筑物不穿越易发事故的场地或扩建地尽量采用自然补偿热力地沟分支处应设检查井或人孔，必设阀门安装在检查井或人孔主线支管上设截断阀门蒸汽管道最低点设疏水阀,2.热力管道敷设方式室外热力管道一般采用枝状管网在任何情况下不允许中断的用户，可以采用复线枝状管网环状管网具有供热后备性能，但投资很大3.架空敷设在山区和不影响交通及景观的地区，采用低支架0.51米在人行交通频繁地段采用中支架22.5米当跨越铁路、公路等交通要道时，采用高支架4.5米4.地沟敷设通行地沟的通道宽度0.6米，净高1.8米，管子保温层至沟壁200毫米，沟底距离150200毫米，地沟温度超过45可采用机械通风半通行地沟高度为1.21.4米不通行地沟盖板上部应有覆土层，并防地面水渗入。

直埋敷设管道的转弯及补偿器处宜采用不通行地沟,5.直埋敷设5.1氰聚塑直埋保温管：

钢管DN25800防腐层是氰凝保温层用硬质聚氨脂泡沫塑料保护层为玻璃钢5.2管中管预制保温管：

钢管DN50500报警导线保温层用硬质聚氨脂泡沫塑料保护层为玻璃钢5.3无补偿方式敷设安定性分析理论：

管道内压及外载产生一次应力，温差热应力为二次应力弹性分析理论：

工作之前要预热，预热与工作及最低温度差的热应力不超过许用应力,5.4有补偿方式有固定点方式：

固定点间距不超过最大安装长度无固定点方式：

直管段小于最大安装长度2倍时，校核直管段两自由末端自然弯管能否吸收实际热伸长量大于2倍时，采用补偿器5.5直埋管道计算PP281-283土壤摩擦力管道弹性力最大间距最大安装长度管道纵向稳定最小覆土深度,四、水力计算和水压图绘制（考试大纲6.4，复习资料PP296-305）,1.常用流速和粗糙度蒸汽流速1560米/秒，粗糙度0.10.2毫米热水流速0.52米/秒，粗糙度0.5毫米2.管径和压力损失计算PP297-2993.水压图静水压线：

循环水泵停止运行时，管网中各点压力的连接线，是一条水平直线。

静水压线最高位置等于最低用户地面标高加上散热器工作压力，静水压线最低位置等于最高用户室内最高标高加上供水温度下饱和压力，再加3050kPa的富余压力。

供水管动水压线：

循环水泵运行时，供水管上各点静压力的连线。

回水管动压线：

循环水泵运行时，供水管上各点静压力的连线。

回水管动压线最高不超过系统承压能力，最低比直连用户的最高点高50kPa，最适宜动压线应在最高最低之间，控制其位置就是保持回水管上某点压力恒定或小范围波动，该点为定压点。

动水压线和静水压线构成网路系统的水压图。

五、管道热伸长和热补偿（考试大纲6.5，复习资料PP305-308）,1.管道热伸长2.管道热补偿自然补偿：

利用管道敷设上的自然弯曲管道来吸收管道的热伸长变形。

L型补偿器短壁长度Z型补偿器的短壁长度方形补偿器的自由臂一般为40倍公称直径的长度,六、支架荷载计算（考试大纲6.6，复习资料PP308-313）,1.垂直荷载取基本荷载的1.5倍,2.轴线方向的水平荷载：

包括补偿器的反弹力，不平衡内压力，管道移动摩擦反力或管架变形弹力3.侧向水平荷载：

包括风荷载、拐弯管道或支架传来的推力、管道横向位移的摩擦力安装荷载：

冷态荷载工作荷载：

热态荷载基本荷载：

只考虑管重、保温重、工质重及附件重量的荷载结构荷载：

取基本荷载的1.5倍,七、固定支架推力计算（考试大纲6.7，复习资料PP313-322）,1.垂直荷载取基本荷载的1.5倍,2.轴线方向的水平荷载：

包括补偿器的反弹力，不平衡内压力，管道移动摩擦反力或管架变形弹力3.侧向水平荷载：

包括风荷载、拐弯管道或支架传来的推力、管道横向位移的摩擦力安装荷载：

冷态荷载工作荷载：

热态荷载基本荷载：

只考虑管重、保温重、工质重及附件重量的荷载结构荷载：

取基本荷载的1.5倍,八、管道附件分类与计算（考试大纲6.8，复习资料PP322-330）,公称直径：

名义上的计算内经，不是实际内经，同一管材，随着公称压力的提高，其壁厚加大，而实际内径却相应减小。

公称压力：

表示不同管材、在不同温度时管道的允许工作压力，都折算到某一固定温度等级下的承压等级标准，即公称压力指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。

试验压力：

水压试验压力（表压）应不小于设计压力的倍，并不小于，介质温度不低于，不大于，环境温度不得低于。

工作压力：

输送工质最高温度所规定的最大压力,九、保温与防腐（考试大纲6.9，复习资料PP330-333）,保温层材料：

热导率小，一般不大于0.14W/（m.C）；堆密度小；耐热不易燃烧；具有一定机械强度；吸水率小；施工方便、价格低廉。

保护层材料：

堆密度为8001500kg/m3；耐压不小于0.8MPa；50C的导热率不大于0.35W/（m.C）；可燃有机质含量不大于15%；在温度变化和振动的情况下不易开裂。

地上管道防腐：

热力管道在保温前涂一层耐热防锈漆，不保温管道先涂一层红丹防锈漆，再涂二层醇酸磁漆。

埋地管道防腐：

管道外表面涂刷沥青防腐绝缘层。

十、热力站设计原则与设备选型（考试大纲6.10，复习资料PP333-342）,直接连接：

热力网水力工况能保证用户采暖系统不汽化、不超过用户内部采暖系统的许用压力，热力网资用压头大于用户采暖系统阻力。

间接连接：

用户采暖系统与集中供热系统连接，建筑物采暖系统高度高于热力网水压图供水压力线或静压线，承压能力低于热力网回水压力，资用压头低于采暖系统阻力、又不宜采用加压泵，系统失水率过大或有特殊安全要求。

换热器选择：

PP334-340循环水泵选择：

流量余量10%扬程余量3050kPa补水泵选择：

正常补水量为系统水容量的1%，事故补水量为正常补水量的45倍扬程为补水点压力加3050kPa膨胀水箱补水：

安装高度满足补水压头容积为11.5小时正常补水量,十一、热力站调节（考试大纲6.11，复习资料PP343-353）,质调节：

只改变网路的供水温度量调节：

只改变网路的循环水流量分阶段改变流量的质调节间歇调节：

改变每天的供热小时数，可用于蒸汽网,