《城市热力网设计规范》.docx

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《城市热力网设计规范》

城市热力网设计规范

第一章总则

第1.0.1条为节约能源，保护环境，促进生产，方便人民生活，加速发展我国城市集中供热事业，提高集中供热工程设计水平，特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于以热电厂或区域锅炉房为热源热泵新建或改建的城市热力网管道、中断泵站和用户热力站等工艺系统设计。

其它型式热源的城市热力网设计可参考本规范。

供热介质设计参数适用范围：

一、热水热力网压力小于或等于2.5MPa，温度小于或等于200°C；

二、蒸汽热力网压力小于等于1.6MPa,温度小于或等于350°C。

第1.0.3条城市热力网设计应符合城市规划，做到技术先进，经济合理、安全适用，并注意美观。

第1.0.4条城市热力网设计除执行本规范外，在地震、湿陷性黄土、膨胀土等地区进行排水和煤气热力网工程设计时，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》TI32，《湿陷性黄土地区建筑规范》TJ25,《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112以及国家和有关专业部门颁发的有关标准、规范的规定。

第二章耗热量

第一节热负荷

第2.1.1条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，应采用经核实的建筑物设计热负荷。

第2.1.2条没有建筑物设计热负荷资料时，或热力网初步设计阶段，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：

一、采暖热负荷

Qn=q·A10-3（2.1.2-1）

式中Qn—采暖热负荷，kw；

q—采暖热指标，W/m，可按表2.1.2-1取用；

A—采暖建筑物的建筑面积，m2。

采暖热指标推荐值表2.1..2-1

建筑物类型住宅居住区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂餐厅影剧院大礼堂体育馆

热指标（W/m2）58-6460-6760-8065-8060-7065-80115-14095-115115-165

注：

热指标中包括约5%的管网损失在内。

二、通风、空调冬季新风加热热负荷

Qtk=k1Q`n（2.1.2-2）

式中Qtk—通风、空调新风加热热负荷，KW；

Q`n—通风、空调建筑物的采暖热负荷，KW；

k1—计算建筑物通风、空调新风加热热负荷的系数，可取0.3-0.5.

三、采暖期生活热水平均热负荷

Qsp=0.001163（mv（tr-t1））/T（2.1.2-3）

式中Qsp—采暖期间生活热水平均热负荷，KW；

m—用热水单位数（住宅为人数，公共建筑为每日人次数，床位数等）；

v—用热水单位每日热水量，L/d,按《建筑给水排水设计规范》GBJ15选用；

tr—生活热水温度°C，按热水用量标准中规定的温度取用；

t1—冷水计计算温度，取最低月平均水温，°C，无资料时按《建筑给水排水设计规范》GBJ15取用。

T—每日供水小时数，住宅、旅馆、医院等一般取24h。

计算居住区生活热水平均热负荷时可按下式计算：

Qsp·j=qsA10-3（2.1.2-4）

式中Qsp·j—居住区采暖期生活热水平均热负荷，kw；

qs—居住区生活热水热指标，当无实际统计资料时，可按表2.1.2-2取用；

A—居住区的总建筑面积，m2。

四、生活热水最大热负荷

Qsmax=k2Qsp（2.1.2-4）

式中Qsmax——生活热水最大热负荷，KW；

Qsp——生活热水平均热负荷，kw；

k2——小时变化系数，根据用水单位数按《建筑给水排水设计规范》GBJ15规定取用。

居住区采暖期生活热水热指标表2.1.2-2

用水设备情况热指标（W/m2）

住宅无生活设备，只对公共建筑供热水时2.5-3

全部住宅有浴盆并供给生活热水时15-20

注：

冷水温度较高时采用较小值，冷水温度较低时采用较大值；

热指标中已包括约10%的管网热损失在内。

第2.1.3条生产工艺最大热负荷和凝结水回收率应采用工艺系统的设计数据。

计算热力网最大生产工艺热负荷时，应取用经各工业企业核实的最大热负荷之和乘以同时系数之值。

同时系数可取0.7-0.9。

第2.1.4条没有工业建筑采暖，通风、空调、生活热水及生产工艺热负荷的设计资料时，对于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。

对于资料或实际耗热定额计算。

第2.1.5条计算热力网热负荷时，生活热水热负荷按下列规定取用：

一、干线采用采暖期生活热平均热负荷；

二、支线当用户全部有储水箱时，采用采暖期生活热水平均热负荷；当用户无储水箱时，采用采暖期生活热水最大热负荷。

第二节年耗热量

第2.2.1条采暖平均热负荷和采暖期通风、空调平均热负荷应按下列方法计算：

一、采暖平均热负荷

Qnp=Qn（tn-tp）/（tn-twn）（2.2.1-1）

式中Qnp—采暖平均热负荷，KW；

Qn—采暖设计热负荷，kw;

tn—室内设计温度，°C，可取18°C；

tp—采暖期室外平均温度，°C；

twn—采暖室外计算温度，°C。

二、采暖期通风、空调平均热负荷

Qtkp=Qtk（tn-tp）/（tn-twtk）（2.2.1-2）

式中Qtkp—采暖期通风或空调平均热负荷，KW；

Qtk—采暖期通风或空调设计热负荷，kw;

tn—通风或空调建筑的室内设计温度，°C；

tp—采暖期室外平均温度，°C；

twtk—冬季通风或空调室外计算温度，°C。

第2.2.2条非采暖期生活热水平均热负荷应按下式计算：

Qspx=Qsp（tr-tlx）/（tr-tl）（2.2.2）

式

Qspx—非采暖期生活平均热负荷，KW；

Qtk—采暖期生活热水平均热负荷，kw;

tr—生活热水设计温度，°C；

tlx—夏季冷水温度（非采暖期平均水温），°C；

tl—冬季冷水温度（采暖期平均水温），°C。

第2.2.3条民用建筑的全年耗热量应按下列方法计算。

一、采暖全年耗热量

Qnn=0.0864Qnpn（2.2.3-1）

式中Qnn—采暖全年耗热量，GJ；

Qnp—采暖平均热负荷，KW；

n—采暖期天数。

二、通风或空调全年耗热量

Qntk=0.0036ZQtkpn（2.2.3-2）

式中Qntk—通风或空调全年耗热量，GJ；

Qtkp—通风或空调平均热负荷，kw；

Z—采暖期内通风、空调装置每日平均运行小时数，h；

n—采暖期天数。

三、生活热水全年耗热量

Qns=0.0864[Qsp+Qspx（350-n）]（2.2.3-3）

式中Qns—生活热水全年耗热量，GJ；

Qsp—采暖期生活热水平均热负荷，KW；

Qspx—非采暖期生活热水平均热负荷，KW；

n—采暖期天数。

第2.2.4条生产工艺热负荷的全年耗热量应根据运行天数，昼夜工作班数和各季节热耗不同等因素进行计算。

第2.2.5条当热力网由多种热源供热，对各热源的负荷分配进行技术经济分析时，应绘制延续时间图。

各个热源的年供热量由热负荷延续时间图确定。

第三章供热介质

第一节供热介质选择

第3.1.1条对民用建筑物采暖、通风、空调及生活热水热负荷供热的城市热力网宜采用水作供热介质。

第3.1.2条同时对生产工艺、采暖、通风、空调生活热水热负荷的城市热力网供热介质按下列原则确定。

一、当生产工艺热负荷为主要负荷，且必须采用蒸汽供热时，应采用蒸汽作供热介质；

二、当以水为供热介质能够满足生产工艺需要（包括在用户处转换为蒸汽），且技术经济合理时，宜采用水作供热介质；

三、当采暖、通风、空调热负荷为主要负荷，生产工艺又必须采用蒸汽供热，经技术经济比较合理时，可采用水和蒸汽两种供热介质；

第二节供热介质参数

第3.2.1条热水热力网最佳设计供、回水温度，应结合具体工程条件，考虑热源管网、户内系统等方面的因素，进行技术经济比较确定。

第3.2.2条当不具备确定最佳供、回水温度的技术经济比较条件时，热水热力网供、回水温度可以按以下的原则确定：

一、以热电厂为热源时，设计供水温度可取110-150°C，回水温度约70°C。

采用一级加热供水温度取较小值；采用二级加热（包括串联尖峰锅炉）取较大值；

二、区域锅炉房为热源，供热规模较小时，采用95-70°C°C的水温，供热规模较大时，在技术经济合理的条件下应采用较高的供水温度；

三、区域锅炉房与热电厂联网运行时，应采用以热电厂为热源的热力网最供、回水温度。

第3.2.3条以热电厂为热源的城市热力网，在非采暖期，当技术经济合理时，宜发展制冷热负荷。

此时供热介质的参数，应根据制冷机组的技术要求确定。

第三节水质标准

第3.3.1条以热电厂为热源的城市热水热力网，补给水水质应符合下列规定：

一、溶解氧小于或等于0.1mg/L；

二、总硬度小于或等于0.7mg-N/L

三、悬浮物小于或等于5mg/L；

四、PH（25°C）7-8.5

注：

（1）闭式热水热力网允许采用锅炉排污水作为补给水，PH（25°C）值可大于8.5；

（2）当供热系统中没有热水锅炉时，第二款的规定可按碳酸盐硬度执行。

第3.3.2条以区域锅炉房为热源的城市热水热力网，补给水采用炉外化学处理时，其水质应条符合第3.3.1条的规定；当热力网设计供水温度等于或小于95°C时，或采用炉内加药处理，补给水水质应符合下列规定：

一、总硬度小于或等于6mg-N/L;

二、悬浮物小于或等于20mg/L;

三、PH（25°C）大于7。

第3.3.3条开式热水热力网补给水质量除应符合第3.3.1条的规定外，还应符合国家再生《生活饮用水卫生标准》GB5749的要求。

第3.3.4条城市蒸汽热力网，由用户热力站返回热源的凝结水质量，应符合下列规定：

一、总硬度小于或等于50ug-N/L；

二、含铁量小于或等于0.5mg/L；

三、含油量小于或等于10mg/L.

第四节补水率及凝结水回收率

第3.4.1条闭式热水热力网的补水率，不宜大于总循环水量的1%。

第3.4.2条蒸汽热力网中，采用间接加热的热负荷，其凝结水回收率不应小于80%.

第四章热力网型式

第4.0.1条热水热力网宜采用闭式双管制。

第4.0.2条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。

第4.0.3条当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：

一、具有水处理费用较低的补给水源；

二、具有与生活热水热负荷相适应的廉价低位能热源。

第4.0.4条开式热水热力网在热水热负荷足够大，且技术比例较大，技术经济合理时，可采用双管或多管制；

第4.0.5条蒸汽热力网的蒸汽管道，宜采用单管制。

当符合下列情况可采用双管或多管制：

一、当各用户间所需蒸汽参数相差较大，或季节性热负荷占总负荷比例较大，技术经济合理时，可采用双管或多管制；

二、当用户按规划分期建设时，可采用双管或多管，随热负荷的发展分期建设。

第4.0.6条蒸汽热力网是否设置凝结水管道，应根据用户凝结水质量、回水率、凝结水管道，应根据凝结水质量、回水率、凝结水管网投资等因素进行技术经济比较确定，当不设置凝结水管时，应在用户内对凝结水及其热量充分利用。

第4.0.7条蒸汽热力网设有凝结水管时，用户热力站应设凝结水箱，用水泵将凝结水送回热源。

热水网凝结水管设计时，应采取措施保证任何时候凝结水管设计时，应采用措施保证任何时候凝结水管都充满水。

第4.0.8条自热源向同一方向引出的长度超过3km的干线之间，宜设连通管线。

连通管应设在干线中部，同时可作为输配干线使用。

连通管线应按热负荷较大干线切除故障段后，其余热负荷的70%计算；对于只供发民用建筑用热的管网，可只按其余采暖热负荷的70%计算。

第4.0.9条当城市由两个或多个热源供热时，各热源热力网干线宜连通；技术经济合理时，热力网干线可连接成环状管网。

第4.0.10条对供热可靠性有特殊要求的用户，有条件时应由两个热源供热，或者设自备热源。

第五章供热调节

第5.0.1条对于只有单一采暖热负荷的热水热力网，应根据室外温度的变化进行中央质调节或中央质——量调节。

第5.0.2条当热水热力网有采暖、通风、空调、生活热水多种热负荷时，应按采暖热负荷进行中央调节，并保证运行水温能满足不同热负荷的需要，同时根据各种热负荷的用热要求在用户处进行辅助的局部量调节。

对有生活热水热负荷的热水热力网，在按采暖热负荷进行中央调节时，应保证：

闭式热力网任何时候供水温度不低于70°C；开式热力网任何时候供水温度不低于60°C。

当生活热水温度可以低于60°C的标准时，上述规定的温度可相应降低。

第5.0.3条供给生产工艺热负荷用热的热力网，采用局部调节。

第六章水力计算

第一节设计流量

第6.1.1条采暖热负荷热水热力网设计流量应按下式计算：

Gn=3.6[Qn/c（t1-t2）]（6.1.1）

式中Gn—采暖热负荷热力网设计流量，（T/h）；

Qn—采暖热负荷，KW；

C—水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t1—采暖室外计算温度下的热力网供水温度，°C；

t2—采暖室外计算温度下的热力网采暖系统回水温度，°C。

第6.1.2条通风、空调热负荷热水热力网设计流量应按下式计算：

Gtk=3.6Qtk/c（t1t-t2t）（6.1.2）

式中Gtk—通风、空调热负荷热力网设计流量，（T/h）；

Qtk—通风、空调热负荷，KW；

C—水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t1t—冬季通风、空调相应室外计算温度下的热力网供水温度，°C；

t2t—冬季通风、空调相应室外计算温度下的热力网采暖系统回水温度，°C。

第6.1.3条闭式热力网生活热水热负荷热力网设计流量，应根据用户加热器的连接方式按下列方法计算：

一、与采暖系统并联连接

1、平均流量

Gsp=3.6Qsp/c（t`1-t`2）（6.1.3-1）

式中Gsp——生活热水热负荷热力网设计流量，（T/h）；

Qn——采暖期生活平均热负荷，KW；

C——水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t`1——闭式热力网采暖开始时的供水温度，°C；

t`2——生活热水加热器上相应的回水温度，°C。

2、最大流量

Gs·max=3.6Qs·max/c（t`1-t`2）（6.1.3-2）

式中Gs·max——生活热水热负荷热力网最大流量，（T/h）；

Qs·max——采暖期生活热水最大热负荷，KW；

C——水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t`1——闭式热力网采暖开始时的供水温度，°C；

t`2——生活热水加热器相应的回水温度，°C，可取30-40°C。

二、与采暖系统两级串联或两级混合连接

1、平均流量

Gsp=3.6[Qsp/c（t`1-θ2）]·[（tr-tlr）/（tr-tl）]（6.1.3-3）

式中Gsp——生活热水热负荷热力网平均流量，（T/h）；

Qsp——采暖期生活热水平均热负荷，KW；

C——水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t`1——闭式热力网采暖开始时的供水温度，°C；

θ2——采暖期开始时采暖期系统回水温度，对于间接连接采暖系统为采暖加热器热力网侧出口水温，°C；

tr——生活热水温度，应按设计水温取用，；

tlr——采暖期开始时，第一级生活热水加热器生活热水出口水温，°C，tlr=θ2-Δ

Δ可取5-10°C；

tl——冷水计算温度，°C。

2、最大流量

Gs·max=3.6[Qs·max/c（t`1-θ2）]·[（tr-tlr）/（tr-tl）]（6.1.3-4）

式中Gs·max——生活热水热负荷热力网最大流量，（T/h）；

Qsp——采暖期生活热水最大负荷，KW；

C——水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t`1——闭式热力网采暖开始时的供水温度，°C；

θ2——采暖期开始时采暖系统回水温度，对于间接连接采暖系统为采暖加热器热力网侧出口水温，°C；

tr——生活热水温度，应按设计水温取用，°C；

tlr——采暖期开始时，第一级生活热水加热器生活热水出口水温，°C，tlr=θ2-Δ

Δ可取5-10°C；

tl——冷水计算温度，°C。

第6.1.4条开式热力网生活热水热负荷网流量，应按下列公式计算；

一、平均流量

Gsp=3.6Qsp/c（t*1-tl）（6.1.4-1）

式中Gsp——生活热水热负荷平均流量，（T/h）；

Qsp——采暖期生活热水平均热负荷，KW；

C——水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t*1——开式热力网采暖开始时的供水温度，°C；

tl——冷水计算温度，°C。

2、最大流量

Gs·max=3.6Qs·max/c（t*1-tl）（6.1.4-2）

式中Gs·max——生活热水热负荷最大流量，（T/h）；

Qsp——采暖期生活热水最大热负荷，KW；

C——水的比热容，KJ/Kg·°C，可取C=4.1868KJ/Kg·°C

t*1——开式热力网采暖开始时的供水温度，°C；

tl——冷水计算温度，°C。

第6.1.5条闭式热力网，当采用中央质调节时，干线设计流量应按下式计算：

Ggb=Gn+Gtk+Gsp（6.1.5）

式中Ggb——闭式热力网干线设计流量，（t/h）；

Gn——采暖热负荷热力网设计流量，（t/h）；

Gtk——通风、空调热负荷热力网设计流量，（t/h）；

Gsp——生活热水热负荷热力网平均流量，（t/h）；

第6.1.6条双管开式热力网当采用中央质调节时干线设计流量应按下式计算：

Ggb=Gn+Gtk+Gsp（6.1.6）

式中Ggk——闭式热力网干线设计流量，（t/h）；

Gn——采暖热负荷热力网设计流量，（t/h）；

Gtk——通风、空调热负荷热力网设计流量，（t/h）；

Gsp——生活热水热负荷热力网平均流量，（t/h）；

第6.1.7条热水热力网当采用中央质——量调节时，应采用各种热负荷的热力网流量曲线相叠加得出的最大流量值，作为设计流量。

第6.1.8条热水热力网支线设计流量的计算方法与干线设计流量计算方法相同，但生活热水热负荷的热力网流量应按以下规定取用。

一、当生活热水用户有储水箱时，取生活热水热负荷平均流量；

二、当生活热水用户无储水箱时，取生活热水负荷最大流量。

第6.1.9条蒸汽热力网的设计流量，应按各用户的最大蒸流流量之和乘以同时系数确定。

当供热介质为饱和蒸汽时，设计流量包括补偿管道热损失产生的凝结水的蒸汽量。

第6.1.10条凝结水管道的设计流量应按蒸汽管道的设计流量乘以用户的凝结水回收率确定。

第二节水力计算

第6.2.1条热力网管道内壁当量粗糙度应采用下列数值：

一、蒸汽管道0.0002m;

二、热水管道0.0005m;

三、凝结水及生活热水管道0.001m;

第6.2.2.条确定热水热力网主干线管径时，宜采用经济比摩阻。

经济比摩阻数值宜根据工程具体条件计算确定。

一般情况下，主干线设计比摩阻可取40-80pa/m。

第6.2.3条热水热力网支干线，支线应按允许压力降确定管径，但供热介质流速不应大于3.5m/s,同时比摩阻不应大于300pa/m，对于只连接一个用户热力站的支线，比摩阻可大于300pa/m.。

第6.2.2条确定热水热力网主干线管径时，宜采用经济比摩阻。

经济比摩阻数值宜根据工程具体条件计算确定。

一般情况下，主干线设计比摩阻可取40-80pa/m。

第6.2.3条热水热力网支干线，支线应按允许压力降确定管径，但供热介质流速不应大于3.5m/s，同时比摩阻不应大于300pa/m。

对于只连接一个用户热力站的支线，比摩阻可大于300pa/m。

第6.2.4条蒸汽热力介质的最大允许设计流速应按下列规定采用：

一、过热蒸汽管道

1、公称直径大于200mm的管道80M/S

2、公称直径小于或等于200mm的管道50m/s

二、饱和蒸汽管道

1、公称直径大于200mm的管道60m/s

2、公称直径小于或等于200mm的管道35m/s

第6.2.5条蒸汽热力网应根据管线起点压力和用户需要压力降，选择管道直径。

第6.2.6条以热电厂为热源的蒸汽热力网，管网起点压力应采用技术经济计算确定的汽轮机最佳抽（排）汽压力。

第6.2.7条以区域锅炉房为热源的蒸汽热力网，在技术条件允许的情况下，热力网主干线起点压力宜采用较高值。

第6.2.8条蒸汽机热力网凝结水管道设计比摩阻可采用100pa/m。

第6.2.9条热力网管道局部阻力与沿程阻力的比值，可按表6.2.9推荐的数值取用。

管道局部阻力与沿程阻力比值表6.2.9

补偿器类型公称直径（mm）局部阻力与沿程阻力的比值

蒸汽管道热水及凝结水管道

输送干线

套筒或波纹管补偿器（带内衬筒）<=12000.20.2

“冂”型补偿器200-3500.70.5

“冂”型补偿器400-5000.90.7

“冂”型补偿器600-12001.21.0

输配管线

套筒或波纹管补偿器（带内衬筒）<=4000.40.3

套筒或波纹管补偿器（带内衬筒）450-12000.50.4

“冂”型补偿器150-2500.80.6

“冂”型补偿器300-3501.00.8

“冂”型补偿器400-5001.00.9

“冂”型补偿器600-12001.21.0

第三节压力工况

第6.3.1条热水热力网供水管道任何一点的压力不应低于供热介质的汽化压力，并应留有30-50kpa的富裕压力。

第6.3.2条热水热力网的回水压力应符合下列规定：

一、不应超过直接用户系统的允许压力；

二、任何一点的压力不应低于50kpa。

第6.3.3条热水热力网循环水泵停止运行时，应保持必要的静态压力，静态压力应符合下列要求：

一、不应使热力网任何一点的水汽化，并应有30-50kpa的富裕压力；

二、与热力网直接连接的用户系统充满水；

三、不应超过系统中任何一点允许压力。

第6.3.4条开式热力网非采暖期运行，回水压力不应低于直接配水用户热水供应系统静水压力再加上50kpa之和。

第6.3.5条热水热力网的定压方式，应满足用户系统所需的作用压头要求。

第6.3.6条热水热力网的定压方式，应根据技术经济比较确定。

定压力点应设在便于管理并有利于管网压力稳定的位置。

通常设在热源处。

第6.3.7条城市热水热力网设计时，应在水力计算的基础上绘制各种主要运行方案的主干线水压图。

对于地形复杂的地区，还应绘制必要的支干线水压图。

第6.3.8条城市蒸汽热力网，宜按设计凝结水量绘制凝结水管网的水压图。

第四节水泵选择

第6.4.1条当热水热力网采用中央质调节时，热力网循环水泵的选择应满足下列要求：

一、循环水泵的总流量应不小于管网总设计流量，当