《城市热力网设计规范》
1 总则
1.0.1 为节约能源,保护环境,促进生产,改善人民生活,发展我国城市集中供热事业,提高集中供热工程设计水平,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于供热热水介质设计压力小于或等于2.5MPa,设计温度小于或等于200℃;供热蒸汽介质设计压力小于或等于1.6MPa,设计温度小于或等于350℃的下列热力网的设计:
1 由供热企业经营,以热电厂或区域锅炉房为热源,对多个用户供热,自热源至热力站的城市热力网;
2 城市热力网新建、扩建或改建的管道、中继泵站和热力站等工艺系统设计。
1.0.3 城市热力网设计应符合城市规划要求,做到技术先进、经济合理、安全适用,并注意美观。
1.0.4 在地震、湿陷性黄土、膨胀土等地区进行城市热力网设计时,除执行本规范外,尚应遵守现行的《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(TJ 32)、《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ 25)、《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ 112)以及国家相关强制性标准的规定。
3 耗热量
3.1 热负荷
3.1.1 热力网支线及用户热力站设计时,采暖、通风、空调及生活热水热负荷,宜采用经核实的建筑物设计热负荷。
3.1.2 当无建筑物设计热负荷资料时,民用建筑的采暖、通风、空调及生活热水热负荷,可按下列方法计算:
1 采暖热负荷
Qh=qhA·10-3 (3.1.2—1)
式中Qh—采暖设计热负荷(kW);
qh—采暖热指标(W/m2),可按表3.1.2—1取用;
A—采暖建筑物的建筑面积(m2)。
2 通风热负荷
QV=KVQh (3.1.2—2)
式中QV——通风设计热负荷(kW);
Qh——采暖设计热负荷(kw);
KV——建筑物通风热负荷系数,可取0.3~0.5。
3 空调热负荷
1) 空调冬季热负荷
Qa=qaA·10 -3 (3.1.2—3)
式中Qa——空调冬季设计热负荷(kW);
qa ——空调热指标(W/m2),可按表3.1.2-2取用;
A——空调建筑物的建筑面积(m2)。
2) 空调夏季热负荷
Qc=qcA·10- 3/COP (3.1.2—4)
式中Qc——空调夏季设计热负荷(kW);
qc——空调冷指标(W/m2),可按表3.1.2-2取用;
A——空调建筑物的建筑面积(m2);
COP——吸收式制冷机的制冷系数,可取0.7~1.2。
表3.1.2—2 空调热指标qa、冷指标qc推荐值(W/m2)
4 生活热水热负荷
1) 生活热水平均热负荷
Qw·a=qwA·10-3 (3.1.2—5)
式中Qw·a——生活热水平均热负荷(kw);
qw——生活热水热指标(w/m2),应根据建筑物类型,采用实际统计资料,居住区可按表3.1.2—3取用;
A——总建筑面积(m2)。
表3.1.2—3居住区采暖期生活热水日平均热指标推荐值qw(W/m2)
表3.1.2—3 居住区采暖期生活热水日平均热指标推荐值qw(W/m2)
2) 生活热水最大热负荷
Qw·max=KhQw·a (3.1.2—6)
式中Qw·max——生活热水最大热负荷(kW);
Qw·a——生活热水平均热负荷(kW);
Kh——小时变化系数,根据用热水计算单位数按《建筑给水排水设计规范》(GBJ 15)规定取用。
3.1.3 工业热负荷包括生产工艺热负荷、生活热负荷和工业建筑的采暖、通风、空调热负荷。生产工艺热负荷的最大、最小、平均热负荷和凝结水回收率应采用生产工艺系统的实际数据,并应收集生产工艺系统不同季节的典型日(周)负荷曲线图。对各热用户提供的热负荷资料进行整理汇总时,应通过下列方法对由各热用户提供的热负荷数据分别进行平均热负荷的验算:
1 按年燃料耗量验算
1) 全年采暖、通风、空调及生活燃料耗量
B2=Qa/(QLηbηs) (3.1.3—1)
式中B2 ——全年采暖、通风、空调及生活燃料耗量(kg);
Qa ——全年采暖、通风、空调及生活耗热量(kJ);
QL——燃料平均低位发热量(kJ/kg);
ηb——用户原有锅炉年平均运行效率;
ηs ——用户原有供热系统的热效率,可取0.9~0.97。
2) 全年生产燃料耗量
B1=B-B2 (3.1.3—2)
式中B——全年总燃料耗量(kg);
B1——全年生产燃料耗量(kg);
B2——全年采暖、通风、空调及生活燃料耗量(kg)。
3) 生产平均耗汽量
D=B1QLηbηs /{[hb-hma-ψ(hrt-hma)] Ta} (3.1.3—3)
式中D——生产平均耗汽量(kg/h);
B1——全年生产燃料耗量(kg);
QL——燃料平均低位发热量(kJ/kg);
ηb——用户原有锅炉年平均运行效率;
ηs——用户原有供热系统的热效率,可取0.90~0.97;
hb——锅炉供汽焓(kJ/kg);
hma——锅炉补水焓(kJ/kg);
hrt——回水率;
ψ——用户回水焓(kJ/kg);
Ta——年平均负荷利用小时数(h)。
2 按产品单耗验算
D=WbQnηbηs /{[hb-hma-ψ(hrt-hma)]Ta}(3.1.3—4)
式中 D——生产平均耗汽量(kg/h);
W——产品年产量(t或件);
b——单位产品耗标煤量(kg/t或kg / 件 );
Qn——标准煤发热量(kJ/kg),取29308kJ/kg;
ηb ——锅炉年平均运行效率;
ηs ——供热系统的热效率,可取0.90~0.97;
hb——锅炉供汽焓(kJ/kg);
hma——锅炉补水焓(kJ/kg);
hrt——用户回水焓(kJ/kg);
ψ——回水率;
Ta——年平均负荷利用小时数(h)。
3.1.4 当无工业建筑采暖、通风、空调、生活及生产工艺热负荷的设计资料时,对现有企业,应采用生产建筑和生产工艺的实际耗热数据,并考虑今后可能的变化;对规划建设的工业企业,可按不同行业项目估算指标中典型生产规模进行估算,也可按同类型、同地区企业的设计资料或实际耗热定额计算。
3.1.5 热力网最大生产工艺热负荷应取经核实后的各热用户最大热负荷之和乘以同时使用系数。同时使用系数可取0.6~0.9。
3.1.6 计算热力网设计热负荷时,生活热水设计热负荷应按下列规定取用:
1 干线
应采用生活热水平均热负荷;
2 支线
当用户有足够容积的储水箱时,应采用生活热水平均热负荷;当用户无足够容积的储水箱时,应采用生活热水最大热负荷,最大热负荷叠加时应考虑同时使用系数。
3.1.7 以热电厂为热源的城市热力网,应发展非采暖期热负荷,包括制冷热负荷和季节性生产热负荷。
3.2 年耗热量
3.2.1 民用建筑的全年耗热量应按下列公式计算:
1 采暖全年耗热量
Qah=0.0864NQh(ti-ta)/(ti -to·h) (3.2.1—1)
式中Qah——采暖全年耗热量(GJ);
N——采暖期天数;
Qh——采暖设计热负荷(kW);
ti ——采暖室内计算温度(℃);
ta——采暖期平均室外温度(℃);
to·h ——采暖室外计算温度(℃)。
2 采暖期通风耗热量
Qav=0.0036TvNQv(ti -ta)/(ti-to·h) (3.2.1—2)
式中Qav ——采暖期通风耗热量(GJ);
Tv——采暖期内通风装置每日平均运行小时数(h);
N——采暖期天数;
Qv——通风设计热负荷(kW);
ti ——通风室内计算温度(℃);
ta——采暖期平均室外温度(℃);
to·v——冬季通风室外计算温度(℃)。
3 空调采暖耗热量
Qaa=0.0036TaNQa(ti -ta)/(ti-to·a) (3.2.1—3)
式中Qaa——空调采暖耗热量(GJ);
Ta——采暖期内空调装置每日平均运行小时数(h);
N——采暖期天数;
Qa——空调冬季设计热负荷(kW);
ti ——空调室内计算温度(℃);
ta——采暖期室外平均温度(℃);
to·a——冬季空调室外计算温度(℃)。
4 供冷期制冷耗热量
Qac=0.0036QcTc·max (3.2.1—4)
式中Qac——供冷期制冷耗热量(GJ);
Tc·max——空调夏季最大负荷利用小时数(h)。
5 生活热水全年耗热量
Qaw=30.24Qw·a (3.2.1—5)
式中Qaw——生活热水全年耗热量(GJ);
Qw·a——生活热水平均热负荷(kW)。
3.2.2 生产工艺热负荷的全年耗热量应根据年负荷曲线图计算。工业建筑的采暖、通风、空调及生活热水的全年耗热量可按本规范第3.2.1条的规定计算。
3.2.3 蒸汽供热系统的用户热负荷与热源供热量平衡计算时,应计入管网热损失后再进行焓值折算。
3.2.4 当热力网由多个热源供热,对各热源的负荷分配进行技术经济分析时,应绘制热负荷延续时间图。各个热源的年供热量可由热负荷延续时间图确定。
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