供热工程规划及热电厂选址原则

（一）热负荷预测

1.热负荷种类

城市热负荷宜分为建筑采暖（或制冷）热负荷、生活热水热负荷和工业热负荷三类。在计算与预测热负荷时，一般按上述分类法分类计算与预测。生活热水和生产用热为常年性热负荷，其用量在全日中变化很大，而在全年中变化相当稳定；室温调节包括采暖、通风、空气调节，属于季节性热负荷，其用量在全日中是稳定的，全年变化却很大。根据性质，热负荷可以分为民用和工业用热负荷两大类。在规划设计阶段民用热负荷主要为采暖热负荷，特别是冬季的采暖热负荷。

2.城市供热对象选择

城市供热对象选择应满足“先小后大”“先集中后分散”的原则，即先满足居民家庭、中小型公共建筑和小型企业用热，先选择布局较集中的用户作为供热对象，以达到系统在经济方面的合理性。

3.热负荷预测方法

城市热负荷预测内容宜包括规划区内的规划热负荷以及建筑采暖（或制冷）、生活热水、工业等分项的规划热负荷。一般有两种方法，即概算指标法与计算法。

（1）概算指标法。在城市总热负荷预测没有详细准确资料时，可采用概算指标法来估算供热系统热负荷。在规划中最常用的就是这种方法。

对于工业生产热负荷，在规划中估算的难度很大时，一般可根据工业门类，采用一些经验数据进行预测。

（2）计算法。当建筑物的结构形式、尺寸和位置等资料为已知时，热负荷可以根据采暖通风设计数据来确定。这种方法比较精确，可用于计算或预测较小范围内有确定资料地区的热负荷。供热总负荷一般体现为功率，单位一般取兆瓦（MW）。

4.热负荷分类计算

根据《城市供热规划规范》GB/T 51074—2015的规定：

（1）实际规划中，一般按采暖通风热负荷、生产热负荷、生活热水负荷、空调冷负荷分类计算与预测。

（2）采暖热负荷预测宜采用指标法；生活热水热负荷预测宜采用指标法；工业热负荷宜采用相关分析法和指标法。

（3）建筑采暖热指标、生活热水热指标、工业热负荷指标宜按表3-25～表3-27选取。

表3-25　建筑采暖热指标/W·m-2

注：1.表中数值适用于我国东北、华北、西北地区。
2.热指标中已包括5%管网热损失。

表3-26　生活热水热指标/W·m-2

注：1.冷水温度较高时采用较小值，冷水温度较低时采用较大值。
2.热指标已包括约10%的管网热损失。

表3-27　工业热负荷指标/t·（h·km2）-1

（4）空调冷负荷的计算。空调冷负荷一般可采用指标概算法进行估算，空调冷负荷指标宜按表3-28选取。

表3-28　空调冷负荷指标/W·m-2

注：体型系数大，使用过程中换气次数多的建筑取上限。

（二）热源规划

1.热源选择原则

（1）热电厂实行热电联产，能源利用率高，产热量大，但热电厂适合有较为稳定的常年工业生产热负荷以及供电不足的地区，同时，在采暖时间长的地区效益也比采暖时间短的地区更为明显。

（2）区域锅炉房与热电厂相比，投资小，建设周期短；与工业和民用锅炉相比，供热面积大、效率高，可有效地节能和保护环境。区域锅炉房可作为中小城市的主热源，也可作为大城市的区域主热源和调峰热源。

（3）在城市有条件的地区，可选择热泵、工业余热，地热和垃圾焚化厂等作为城市某个地区或小区的热源。

2.热源布局原则

（1）热电厂规划。热电厂是指用热力原动机驱动发电机的可实现热电联产的发电厂。燃煤或燃气热电厂的建设应“以热定电”，合理选取热化系数，并应符合以下规定：①以工业热负荷为主的系统，季节热负荷的峰谷差别及日热负荷峰谷差别不大的，热化系数宜取0.8～0.9；②以供暖热负荷为主的系统，热化系数宜取0.5～0.7；③既有工业热负荷又有采暖热负荷的系统，热化系数宜取0.6～0.8。

热电厂选址原则：

1）热电厂的厂址应符合城市总体规划的要求。

2）热电厂应尽量靠近热负荷中心。热电厂蒸气的输送距离一般为3～4km。

3）热电厂要有方便的交通条件。

4）热电厂要有良好的供水条件和可靠的供水保证率。

5）热电厂要有妥善解决排灰的条件。处理灰渣的办法一般有两种：①在热电厂附近寻找可以堆放大量灰渣（一般10～15年的排灰量）的场地，如深坑、低洼荒地等；②将灰渣综合利用，就是利用热电厂的灰、渣做砖、砌块等建筑材料。热电厂要有足够的场地作为周转的事故备用灰场。

6）热电厂要有方便的出线条件。大型热电厂一般都有十几回输电线路和几条大口径供热干管引出，特别是供热干管所占的用地较宽，一般一条管线要占3～5m的宽度。

7）热电厂要有一定的防护距离。

8）热电厂的厂址应占用荒地、次地和低产田，不占或少占良田。

9）热电厂的厂址应避开滑坡、溶洞、塌方、断裂带、淤泥等不良地质的地段。

燃煤热电厂与单台机组发电容量400MW及以上规模的燃气热电厂规划应符合下列规定：

1）燃煤热电厂应有良好的交通运输条件。

2）单台机组发电容量400MW及以上规模的燃气热电厂应具有接入高压天然气管道的条件。

3）热电厂厂址应便于热网出线和电力上网。

4）热电厂宜位于居住区和主要环境保护区的全年最小频率风向的上风侧。

5）热电厂厂址应满足工程建设的工程地质条件和水文地质条件，应避开机场、断裂带、潮水或内涝区及环境敏感区，厂址标高应满足防洪要求。

6）热电厂应有供水水源及污水排放条件。

（2）集中锅炉房。集中锅炉房作为热源显得较为灵活，适用面较广。集中锅炉房布置原则：

1）靠近热负荷比较集中的地区。

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）便于燃料储运和灰渣排除，并宜使人流和煤、灰车流分开。

4）有利于自然通风与采光。

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民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区和主要环境保护区的全年最小频率风向的上风向；季节性运行的锅炉房宜位于该季节盛行风向的下风向。

7）锅炉房位置应根据远期规划在扩建端留有余地。

不同规模热水锅炉房、蒸汽锅炉房的用地面积分别参见表3-29、表3-30。

表3-29　不同规模热水锅炉房的用地面积参考表(www.xing528.com)

表3-30　不同规模蒸汽锅炉房的用地面积参考表

燃煤集中锅炉房规划设计应符合下列规定：①应有良好的道路交通条件，便于热网出线；②宜位于居住区和环境敏感区的采暖季最大频率风向的下风侧；③应设置在地质条件良好，满足防洪要求的地区。

燃气集中锅炉房规划设计应符合下列规定：①应便于热网出线；②应便于天然气管道接入；③应靠近负荷中心；④地质条件良好，厂址标高应满足防洪要求，并应有可靠的防洪排涝措施。

（三）供热管网规划

1.城市供热管网的形制

（1）分类。

根据热源与管网之间的关系，热网可分为区域式和统一式两类。根据输送介质的不同，热网可分为蒸汽管网、热水管网和混合式管网三种。按平面布置类型，热网可分为枝状管网和环状管网。根据用户对介质的使用情况，热网可分为开式和闭式两种。

（2）分级。

从热源到热力点（或制冷站）间的管网，称之为一级管网；而从热力点（或制冷站）至用户间的管网，称为二级管网。一般说来，对于一级管网，往往采用闭式、双管或多管制的蒸汽管网；而对于二级管网，则要根据用户的要求确定。

2.城市供热管网布置

（1）供热管网的平面布置原则。

1）主要干管应该靠近大型用户和热负荷集中的地区，避免长距离穿越没有热负荷的地段。

2）供热管道要尽量避开主要交通干道和繁华的街道，以免给施工和运行管理带来困难。

3）供热管道通常敷设在道路的一边，或者是敷设在人行道下面，在敷设引入管时，则不可避免地要横穿干道，但要减少敷设这种横穿街道的引入管，应尽可能使相邻的建筑物的供热管道相互连接。对于有很厚的混凝土层的现代新式路面，应采用在街坊内敷设管线的方法。

4）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，电可采用虹吸管由河底（或渠底）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、经济等条件统一考虑后确定。

（2）供热管网的竖向布置原则。

1）一般地沟管线敷设深度最好浅一些，以减少土方工程量。为了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少于0.5～1.0m，特殊情况下，如地下水位高或其他地下管线相交情况极其复杂时，允许采用较小的埋设深度，但不少于0.3m。

2）热力管道埋设在绿化地带时，埋深应大于0.3m。热力管道土建结构顶面至铁路路轨基底间最小净距离应大于1.0m；与电车路基为0.75m；与公路路面基础为0.7m，跨越有永久性路面的公路时，热力管道应敷设在通行或半通行的地沟中。

3）热力管道与其他地下设备相交时，应在不同的水平面上互相通过。

4）在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，此距离根据通行不同交通工具所需高度来确定。

5）地下敷设必须注意地下水位，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，电缆地带的土壤受热的附加温度在任何季节都不大于100℃，如果热力管道有专门的保温层，则可减少净距。

3.城市供热管网敷设

（1）热网的布置形式包括枝状和环状两种方式，并应符合下列规定。

1）蒸汽管网应采用枝状管网布置方式；

2）供热面积大于1000万m2的热水供热系统采用多热源供热时，各热源热网干线应连通，在技术经济合理时，热网干线宜连接成环状管网。

（2）供热管网的敷设方式有架空敷设和地下敷设两类。

1）架空敷设。架空敷设是将供热管道设在地面上的独立支架或带绷梁的桁架及建筑物的墙壁上。架空敷设不受地下水位的影响，运行时维修检查方便。同时，只有支承结构基础的土方工程，施工土方量小。因此，它是一种比较经济的敷设方式。其缺点是占地面积较大、管道热损失大、在某些场合不够美观。

架空敷设方式一般适用于地下水位较高，年降雨量较大，地质土为湿陷性黄土或腐蚀性土壤，或地下敷设时需进行大量土石方工程的地区。在市区范围内，架空敷设多用于工厂区内部或对市容要求不同的地段。在厂区内，架空管道应尽量利用建筑物的外墙或其他永久性的构筑物。在地震活动区，采用独立支架或地沟敷设方式比较可靠。

2）地下敷设。热网应采用地下敷设方式，工业园区的蒸汽管网在环境景观、安全条件允许时可采用地上架空敷设方式。地下敷设分为有沟和无沟两种敷设方式。

①有沟敷设又分为通行地沟、半通行地沟和不通行地沟三种。

通行地沟。在通行地沟中，要保证运行人员能经常对管道进行维护。因此，地沟的净高不应低于1.8m，通道宽度不应小于0.7m，沟内应有照明设施；同时还要设置自然通风或机械通风，以保证沟内温度不超过40℃。由于通行地沟的造价比较高，一般不采用这种敷设方式。但在重要干线，与公路、铁路交叉，不准断绝交通的繁华路口，不允许开挖路面检修的地段或管道数目较多时，才局部采用这种敷设方式。

半通行地沟。半通行地沟的断面尺寸是依据运行人员能弯腰走路，能进行一般的维修工作的要求定出的。一般半通行地沟的净高为1.4m，通道宽为0.5～0.7m。由于运行人员工作条件太差，一般很少采用半通行地沟，只是在城市中穿越街道时适当地采用。

不通行地沟。不通行地沟是在有沟敷设中广泛采用的一种敷设方式。地沟断面尺寸只满足施工的需要就可以了。

②无沟敷设。无沟敷设是将供热管道直接埋设在地下。由于保温结构与土壤直接接触，它同时起保温和承重两个作用。因此，无沟敷设对于保温结构既要求有较低的导热系数和防水性能，又要求有较高的耐压强度。采用无沟敷设能减少土方工程，还能节约建造地沟的材料和工时，所以这是最经济的一种敷设方式。

（3）一级热网与热用户宜采用间接连接方式。

（四）其他城市供热设施规划

1.热力站

（1）热力站的作用与类型。热力站是供热管网和热用户的连接场所，热力站将热媒加以调节和转换，向不同用户分配热量。热网与用户采取间接连接方式时，宜设置热力站。

热力站根据功能的不同，可分为换热站与热力分配站；根据热网介质的不同，可分为水换热的热力站和汽水换热的热力站；根据服务对象的不同，可分为工业热力站和民用热力站；根据热力站的位置与服务范围，分为用户热力站、集中热力站和区域性热力站。

（2）热力站的设置。根据热力站规模大小和种类不同，分别采用单设或附设方式布置。只向少量用户供热的热力站，多采用附设方式，设于建筑物地沟入口处或其底层和地下室。集中热力站服务范围较大，多为单独设置，但也有设于用户建筑物内部的。区域性热力站设置于大型供热网的供热干线与分支干线的连接点处，一般为单独设置。

热力站是小区域的热源，热力站合理供热规模应通过技术经济比较确定，供热面积不宜大于30万m2。因此，它的位置最好应位于热负荷中心，而对工业热力站来说，则应尽量利用原有锅炉房的用地。热力站若同时供应生活热水，则建筑面积还要增加50m2左右。对于居民区来说，一个小区一般设置一个热力站。热力站建筑面积参见表3-31。

2.制冷站

制冷站通过制冷设备将热能转化为低温水等介质供应用户。制冷站可以使用高温热水或蒸汽作为加热源，也可使用煤气或油燃烧加热，也可用电驱动实现制冷。根据有关论证，冷暖站的供热（冷）面积宜在105m2范围之内。

表3-31　热力站建筑面积参考表

3.中继加压泵站

中继加压泵站一般设置在大型供热管网和供热地区地形高差悬殊的地区。对城市原有供热管网改造，也经常需要设置中继加压泵站。中继加压泵站需独立设置。中继泵站占地面积可按表3-32估算。

表3-32　中继泵站占地面积估算表

历年真题

下列关于供热规划的表述，哪项是正确的？（　）［2017-28］

A.集中锅炉房应靠近热负荷比较集中的地区

B.热电厂应尽量远离热负荷中心，避免对城市环境产生影响

C.新建城市的供热系统应采用集中供热管网

D.供热管道穿越河流时应采用虹吸管由河底通过

【答案】A

【解析】热电厂应尽量靠近热负荷中心，如果远离热用户，压降和温降过大，就会降低供热质量，而且供热管网的造价较高；新建城市应采用先进的分散采暖方式；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道，也可采用虹吸管由河底（或渠底）通过。