熱源定義

城市供熱可分為分散供熱和集中供熱兩種。分散供熱包括單戶、單幢樓房和小單位自供等形式；集中供熱根據(jù)負荷性質(zhì)、數(shù)量、供應(yīng)對象和范圍、地形和地勢以及周圍條件等分區(qū)分片，集中數(shù)個、數(shù)十個單位和居民區(qū)實行區(qū)域供熱。

在熱能供應(yīng)范疇中，凡是將天然或人造的含能形態(tài)轉(zhuǎn)化為符合供熱系統(tǒng)要求參數(shù)的熱能設(shè)備與裝置，統(tǒng)稱為熱源。熱源分為集中供熱熱源和建筑物獨立熱源。

集中供熱的熱源主要有如下幾種：熱電廠、區(qū)域鍋爐房、工業(yè)與城市余熱、核能、地熱等。建筑物獨立熱源主要有如下幾種：燃氣爐、燃油爐、熱泵、太陽能等。由于集中供熱具有熱源容量大、熱效率高、燃料消耗少、有利于環(huán)保、節(jié)約勞動力和占地面積小等優(yōu)點，因此在城市供熱中，普遍以集中供熱為主。

在現(xiàn)代建筑中，需要大量的熱水或蒸汽，以便為用戶提供供熱采暖、生活熱水的熱源。就一個供熱系統(tǒng)而言，通常是利用鍋爐及鍋爐房設(shè)備生產(chǎn)出蒸汽（或熱水），爾后通過熱力管道，將蒸汽（或熱水）輸送至用戶，以滿足生產(chǎn)工藝或生活采暖等方面的需要。因此，鍋爐是供熱之源。鍋爐及鍋爐房設(shè)備的任務(wù)，在于安全可靠、經(jīng)濟有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水或蒸汽。

通常，我們把用于動力、發(fā)電方面的鍋爐，叫做動力鍋爐；把用于工業(yè)及采暖方面的鍋爐，稱為供熱鍋爐，又稱工業(yè)鍋爐。

根據(jù)鍋爐制取的熱媒形式，鍋爐可分為蒸汽鍋爐和熱水鍋爐兩大類。在蒸汽鍋爐中，蒸汽壓力小于或等于70kPa的，稱為“低壓鍋爐”；大于70kPa的，稱為“高壓鍋爐”。

按鍋爐燃用的燃料不同，又分為燃氣鍋爐、燃油鍋爐、汽油兩用鍋爐以及燃煤鍋爐等。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，城市高層民用建筑的快速崛起，油氣資源的大力開發(fā)，以及國家對環(huán)保工作提出了更高要求，燃油燃氣鍋爐應(yīng)用逐年上升，燃油燃氣鍋爐房建設(shè)進入一個新的發(fā)展時期。

鍋爐本體的最主要設(shè)備是汽鍋與爐子。汽鍋的基本構(gòu)造包括鍋筒、管束、水冷壁、集箱和下降管等組成的汽水系統(tǒng)。爐子包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風裝置等組成的燃燒設(shè)備。燃料在爐子中燃燒，放出大量的熱量，這些熱量以輻射和對流兩種方式傳給汽鍋里的水，使水汽化。為了提高鍋爐運行的經(jīng)濟性，設(shè)置了蒸汽過熱器、省煤器與空氣預(yù)熱器。這些也都是鍋爐本體的組成部分。除此之外，為了使鍋爐能安全可靠地工作，還必須配備水位表、壓力表、溫度計、安全閥、給水閥、止回閥、主汽閥和排污閥等配件。

由于供暖系統(tǒng)不使用過熱蒸汽，因此供暖鍋爐通常不裝蒸汽過熱器。

我們常用鍋爐蒸發(fā)量（或產(chǎn)熱量）、蒸汽（或熱水）參數(shù)、受熱面蒸發(fā)率（或發(fā)熱率）以及鍋爐效率來表示鍋爐的基本特性。

鍋爐蒸發(fā)量即蒸汽鍋爐每小時的蒸汽產(chǎn)量，單位是t/h。但有時不用蒸發(fā)量而用產(chǎn)熱量來表示鍋爐的容量，產(chǎn)熱量是指鍋爐每小時生產(chǎn)的熱量，單位是kW。

蒸汽（或熱水）參數(shù)是指蒸汽（或熱水）的壓力及溫度。對于生產(chǎn)飽和蒸汽的鍋爐，由于飽和壓力和飽和溫度之間有固定的對應(yīng)關(guān)系，因此通常只標明蒸汽的壓力就可以了。對于生產(chǎn)熱水的鍋爐，則壓力與溫度都要標明。

受熱面蒸發(fā)率（或發(fā)熱率）是指每平方米受熱面每小時生產(chǎn)的蒸汽量（或熱量），單位是

鍋爐效率是指鍋爐中被蒸汽或熱水接受的熱量與燃料在爐子中應(yīng)放出的全部熱量的比值。

根據(jù)鍋爐監(jiān)督機構(gòu)的規(guī)定：低壓鍋爐可裝置在供暖建筑物內(nèi)的專用房間或地下室中；而高壓鍋爐則必須裝置在供暖建筑物以外的獨立鍋爐房中。

熱源熱電廠

熱電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的發(fā)電廠。熱電廠供熱系統(tǒng)是以利用汽輪機同時生產(chǎn)電能和熱能的熱電合供系統(tǒng)作為熱源。聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的方式，取決于供熱汽輪機的型式。

供熱汽輪機主要分為兩大類型：

背壓式汽輪機：排汽壓力高于大氣壓力的供熱汽輪機稱為背壓式汽輪機。利用背壓式汽輪機的排汽進行供熱，熱電廠的熱能利用效率高，但由于熱、電負荷相互制約，它只適用承擔帶基本熱負荷的供熱量。

抽汽式汽輪機：從汽輪機中間抽汽供熱的汽輪機稱為抽汽式汽輪機。它又可分為兩大類。第一類是抽汽量大小都不影響額定發(fā)電功率的機組，即熱、電負荷不相互制約，這種類型的機組，有帶低壓可調(diào)節(jié)抽汽口的機組，和帶高、低壓可調(diào)節(jié)抽汽口的機組兩種。第二類是熱電負荷相互受一定制約的抽汽式機組。當機組按純冷凝工況運行時，電功率達到最大值。但隨著抽汽量增加時，電負荷下降，當供熱抽汽量達到最大時，電功率減小到僅為純凝汽工況的75%左右。

以熱電廠作為熱源，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，不僅熱能利用效率高，同時利于環(huán)保。它是發(fā)展城鎮(zhèn)集中供熱，節(jié)約能源的主要推廣方式和最有效措施。但建設(shè)熱電廠的投資高，建設(shè)周期長；同時，還必須注意應(yīng)根據(jù)外部熱負荷的大小和特征，合理地選擇供熱汽輪機的型式和容量，或采用凝汽式電廠改造為熱電廠的方案，才能充分發(fā)揮其優(yōu)點。

熱源區(qū)域鍋爐房

區(qū)域鍋爐房是城鎮(zhèn)集中供應(yīng)熱能的熱源。雖然區(qū)域鍋爐房的熱效率低于熱電廠的熱能利用效率，但區(qū)域鍋爐房中使用燃煤鍋爐的熱效率一般都在80%以上，比分散的小型鍋爐房的熱效率（50%—60%）高得多。此外，區(qū)域鍋爐房與熱電廠相比，其投資低，建設(shè)周期短，廠址選擇容易。因此，區(qū)域鍋爐房也是城鎮(zhèn)集中供熱的主要熱源形式之一。區(qū)域鍋爐房根據(jù)其制備熱媒的種類不同，分為蒸汽鍋爐房和熱水鍋爐房。

（1）蒸汽鍋爐房

工礦企業(yè)中，通常為滿足生產(chǎn)工藝需要，以蒸汽作為熱媒。因此，在鍋爐房內(nèi)設(shè)置蒸汽鍋爐作為熱源，同時滿足工藝和供熱所需熱負荷。最常用的有以下幾種型式：向集中供熱系統(tǒng)的所有熱用戶供應(yīng)蒸汽；采用并行的蒸汽和熱水供熱系統(tǒng)。廠區(qū)生產(chǎn)工藝和熱水供應(yīng)等常年性熱負荷由蒸汽系統(tǒng)供熱，而供暖、通風等季節(jié)性熱負荷則由熱水系統(tǒng)供熱。

根據(jù)在蒸汽鍋爐房集中制備熱水的方式不同，有采用集中熱交換站的形式；采用蒸汽噴射裝置的形式；采用淋水式換熱器等三種主要形式。

（2）熱水鍋爐

在鍋爐房內(nèi)裝設(shè)熱水鍋爐及其附屬設(shè)備，直接制備熱水，特別是以高溫水作為熱媒的集中供熱系統(tǒng)，近年來在國內(nèi)發(fā)展較快，它多用于城市區(qū)域或街區(qū)的供暖或用于工礦企業(yè)中供暖通風熱負荷較大的場合。

熱水鍋爐與蒸汽鍋爐相比較具有如下優(yōu)點：熱損失少，節(jié)約能量、便于調(diào)節(jié)；因壓力、溫度較低，所以安全性較高；對水處理的要求較低；鍋爐結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，不需要特殊鋼材，同時鋼材耗量少。

熱源工業(yè)余熱熱源

所謂工業(yè)余熱，通常是指生產(chǎn)工藝過程中所產(chǎn)生的工業(yè)本身不能直接再利用的熱量。其余熱熱源可分為；高溫排煙余熱，可燃廢氣、廢液、廢料的余熱，高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱。冷卻介質(zhì)的余熱，化學(xué)反應(yīng)余熱，廢汽、廢水的余熱。

工業(yè)余熱大多具有如下幾個特點：

①大多數(shù)生產(chǎn)工藝過程的余熱，它的數(shù)量和參數(shù)直接受生產(chǎn)工藝影響，波動較大，與外界的熱負荷無直接關(guān)系。所以，利用工業(yè)余熱應(yīng)首先考慮用于自身的生產(chǎn)工藝流程上，用以提高工藝流程或設(shè)備的熱能利用效率，然后再考慮向外供熱或轉(zhuǎn)換為電能外送。

②大多數(shù)工業(yè)余熱的載能體（如可燃氣體、高溫煙氣、乏汽、工藝產(chǎn)品的物理熱等），都屬于高溫和非潔凈的載能體，利用這些熱能時，往往需要加添熱能轉(zhuǎn)換裝置，或直接利用時，應(yīng)考慮對載能體適當潔凈的問題。

③工業(yè)余熱在較大工礦企業(yè)中較大量地存在、多種多樣，因此，要針對載能體的特點，設(shè)置合適的余熱利用裝置。

熱源城市余熱熱源

城市余熱熱源是城市公共設(shè)施中所回收的熱量。比如城市垃圾處理場、地下鐵路、污水處理場、地下變電所及地下送電線路等所產(chǎn)生的余熱。如何利用這些城市余熱作為城市集中供熱的熱源，是現(xiàn)代城市中的很大的課題。如能有效地利用這些余熱，不僅能達到節(jié)能的目的。而且解決了城市的廢棄物處理問題和環(huán)境污染問題。國外城市垃圾焚燒供熱，污水熱泵供熱等已較普遍。

熱源地熱水供熱

地熱通常是指陸地地表以下5000m深度內(nèi)的熱能。這是技術(shù)條件可能利用的一部分地熱能。地熱能按其在地下的貯存形式，一般分為五種類型：蒸汽、熱水、干熱巖體、地壓和巖漿。開采和利用最多的地熱能是地熱水。利用地熱水供熱與其他熱源供熱相比，它具有節(jié)省礦物燃料和不造成城市大氣污染的特殊優(yōu)點。作為一種可供選擇的新能源，其開發(fā)和利用日益受到重視。

根據(jù)地熱水溫度的不同。地熱水可分為；低溫水（t<40℃）、中溫水（t=40-60℃）和高溫水（t=60-100℃）、過熱水（t>100℃）。根據(jù)化學(xué)成分不同，可分為堿性水和酸性水；根據(jù)礦物質(zhì)含量，地熱水又可分為從超淡水（含鹽量低于0.01g/L）至鹽水（含鹽量大于35g/L）的系列。

作為供熱的熱源，地熱水具有如下的一些特點：

（1）在不同條件下，地熱水的參數(shù)（溫度、壓力）及成分會有很大的差別。地熱水往往是有腐蝕性的，因而必須注意預(yù)防在傳熱表面和管路上發(fā)生腐蝕或沉積。

（2）地熱水的參數(shù)與熱負荷無關(guān)。對于一個具體的地熱井，其井水溫度幾乎是全年不變的，地熱水的參數(shù)不能適應(yīng)熱負荷變化的特性，使得利用地熱能的供熱系統(tǒng)變得復(fù)雜。

（3）一次性利用。地熱水熱能被利用后，通常就要被廢棄。為了最大限度地利用其能位，就要采用分級利用地熱水熱能的方式，使系統(tǒng)復(fù)雜和費用增大。

地熱水利用主要采用直接利用和間接利用兩種方式。

熱源核能供熱

核能供熱是以核裂變產(chǎn)生的能量為熱源的城市集中供熱方式。它是解決城市能源供應(yīng)，減輕運輸壓力和消除燒煤造成環(huán)境污染的一種新途徑。

核能供熱有核熱電站供熱和低溫供熱堆供熱兩種方式，核熱電站與火力熱電站工作原理相似，只是用核反應(yīng)堆代替礦物燃料鍋爐。核熱電站反應(yīng)堆工作參數(shù)高，必須按照核電廠選址規(guī)程建在遠離居民區(qū)的地點，從而使其供熱條件在一定程度上受到限制。另一種專為城市集中供熱的低溫供熱堆，它的壓力參數(shù)較低，一般為1—2MPa，從安全角度，它有可能建造在城市近郊，因而，低溫核供熱堆，用作城市集中供熱的熱源，今后在我國將得到發(fā)展應(yīng)用。

世界各國研究的低溫核供熱堆的堆型很多，我國推薦的堆型主要有兩種；自然循環(huán)微沸騰式低溫核供熱堆和池式低溫核低熱堆。清華大學(xué)核能技術(shù)研究所成功地試制了5MW的自然循環(huán)微沸騰式低溫核供熱試驗堆，向周圍五萬多平方米建筑物連續(xù)供暖，取得了很好的運行效果。

熱源熱泵熱源

熱泵是以低溫熱源排出的熱量作為供熱熱源。采用熱泵供熱熱源具有明顯的節(jié)能效果。與鍋爐房供熱系統(tǒng)相比，（對熱泵系統(tǒng)，設(shè)發(fā)電效率為η=0.35，熱泵效率系數(shù)COP：3.5；對鍋爐房系統(tǒng)，鍋爐效率η=0.9。）其節(jié)能效果約為26%，減少向城市的排熱量約為74%。總之，熱泵供熱系統(tǒng)不僅節(jié)能，而且能改善環(huán)境具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。熱泵系統(tǒng)已逐步地被人們接受。今后開發(fā)和利用熱泵供熱系統(tǒng)熱源用于集中供熱具有廣闊的前景。

熱源太陽能熱源

太陽能與常規(guī)能源相比較，太陽能資源的優(yōu)點很多，同時又都是一般常規(guī)能源所不能比擬的，概括起來有以下四個方面。

（1）數(shù)量巨大：每年到達地表面的太陽輻射能約為130萬億噸標準煤，即為全世界所消費的各種能量總和的

（2）時間長久：根據(jù)天文學(xué)的研究結(jié)果可知，太陽系已存在大約150億年左右。根據(jù)太陽輻射的總功率以及太陽上氫的總含量進行估算，尚可繼續(xù)維持1000億年之久：對于人類存在的年代來說可以認為是“取之不盡，用之不竭”的。

（3）普照大地：太陽輻射能“送貨上門”，既不需要開采和挖掘，也不需要運輸；普天之下，無論大陸或海洋，無論高山或島嶼，開發(fā)和利用都極為方便。

（4）清潔安全：太陽能素有“潔凈能源”和“安全能源”之稱。它不僅毫無污染，遠比常規(guī)能源清潔；也毫無危險，遠比原子核能安全。

雖然太陽能也存在分散性、間斷性和不穩(wěn)定性以及效率低和成本高等缺點，致使還不能或至少是不容易與常規(guī)能源相競爭。但是由于太陽能資源具有上述諸多優(yōu)點，特別是太陽能是“取之不盡，用之不竭”，而且是潔凈的優(yōu)質(zhì)可再生能源，如能合理的利用，必將取得巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

國內(nèi)外實踐證明，太陽能熱利用中最先實用化的是太陽能供熱水和太陽能供暖。其原因之一是它們所需的集熱溫度不太高（40-60t），另一重要原因是：近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，全國總能耗量的增加十分迅速，其結(jié)果導(dǎo)致環(huán)境的嚴重污染和常規(guī)能源的短缺。因此，節(jié)約常規(guī)能源和開發(fā)利用可再生能源勢在必行。從工程實用來看，太陽能主要用于單棟建筑物供暖或熱水供應(yīng)上。

（1）小城鎮(zhèn)供熱方式可分集中供熱和分散供熱，并應(yīng)結(jié)合用戶分布、供熱條件和使用的燃料等相關(guān)因素確定，有條件采用集中供熱的范圍，應(yīng)選擇集中供熱的方式，鎮(zhèn)區(qū)邊緣分散住宅可采用分散供熱方式。

（2）選擇小城鎮(zhèn)供熱熱源可包括熱電廠、供熱鍋爐房、工業(yè)余熱、地熱、太陽能、風能、電力、垃圾焚化廠余熱等。

（3）大中城市規(guī)劃區(qū)范圍的小城鎮(zhèn)熱源應(yīng)按城市總體規(guī)劃統(tǒng)一考慮，城鎮(zhèn)密集區(qū)的小城鎮(zhèn)供熱熱源宜與相關(guān)區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃，聯(lián)建共享。

（4）有一定常年工業(yè)熱負荷的城鎮(zhèn)密集區(qū)小城鎮(zhèn)和較大規(guī)模小城鎮(zhèn)，宜選擇熱電廠集中供熱，有條件地區(qū)的縣城鎮(zhèn)、中心鎮(zhèn)供熱規(guī)劃可采取三聯(lián)供模式。

（5）附近無熱電廠，以采暖熱負荷為主的小城鎮(zhèn)宜選擇區(qū)域熱水鍋爐房供熱。

（6）只有較小工業(yè)蒸汽熱負荷的小城鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)宜建蒸汽鍋爐房供汽、供熱。

（7）有條件的小城鎮(zhèn)應(yīng)盡可能采用工業(yè)余熱、地熱、太陽能、垃圾焚化廠等熱源。 2100433B

致熱源（Pyrogen）

通常，發(fā)熱是由“發(fā)熱激活物”作用于機體，激活“產(chǎn)內(nèi)生致熱源細胞”，產(chǎn)生和釋放“內(nèi)生致熱源”（EP），EP作用于體溫調(diào)節(jié)中樞，通過“發(fā)熱中樞調(diào)節(jié)介質(zhì)”來調(diào)節(jié)體溫的升降。

發(fā)熱激活物（pyrogenic activator）

發(fā)熱激活物包括外致熱源和某些體內(nèi)產(chǎn)物

（1）革蘭氏陽性細菌：全菌體、代謝產(chǎn)物、細胞壁中的肽聚糖可致熱。

（2）革蘭氏陰性細菌：全菌體、代謝產(chǎn)物、肽聚糖可致熱，尤其是細胞壁中所含的★內(nèi)毒素（endotoxin，ET）。

★★內(nèi)毒素：主要成分為脂多糖（lipopolysaccharide，LPS），LPS主要致熱及毒性部分為脂質(zhì)A（Lipid A）。

內(nèi)毒素有高水溶性，高耐熱性，難以滅活及清除，有極強的發(fā)熱效應(yīng)，是最常見的外致熱源，是血液制品和輸液過程中的主要污染物。

格蘭陰性細菌重度感染時若短期大量使用抗生素，則細菌死亡、裂解時會釋放大量內(nèi)毒素而使病情加重甚至導(dǎo)致患者死亡。

（3）分枝桿菌：典型菌群為結(jié)核桿菌?；颊叨嘤斜I汗及午后低熱。全菌體及細胞壁中的肽聚糖、多糖和蛋白質(zhì)均可致熱。

（4）病毒：全病毒體、包膜脂蛋白、其所含的血細胞凝集素及其所含不同的特殊毒素樣物質(zhì)可致熱。

（5）真菌：全菌體及菌體內(nèi)所含莢膜多糖和蛋白質(zhì)可致熱。

（6）螺旋體：常見的有梅毒螺旋體、回歸熱螺旋體、鉤端螺旋體。其所含溶血素、細胞毒因子、外素素等可致熱。

（7）瘧原蟲：感染瘧原蟲的紅細胞破裂時釋放大量裂殖子和代謝產(chǎn)物（瘧色素等），從而引起高熱。

（8）其他：立克次體、支原體、衣原體等。

1. 燃油熱源 目前的干燥設(shè)備多以柴油或煤油作熱源，由于石油供應(yīng)緊張，價格居高不下，糧食干燥設(shè)備作業(yè)成本較高，適用于加工量小、作業(yè)時間短的加工戶。對于作業(yè)規(guī)模大的加工戶來說，成本高、經(jīng)濟效益低，不利于長期運營。

2. 生物質(zhì)熱源 隨著生物質(zhì)熱風爐技術(shù)的成熟，為糧食干燥技術(shù)配套的熱風爐提供了新型的綠色環(huán)保替代能源。稻殼、棉稈、秸稈壓塊等生物質(zhì)的利用，在降低干燥作業(yè)成本的同時，通過加裝煙塵過濾系統(tǒng)收集燃燒后的草木灰制肥，實現(xiàn)了資源的可持續(xù)循環(huán)利用。

3. 蒸汽熱源 這種熱源為熱電廠發(fā)電產(chǎn)生的附屬品，應(yīng)用此熱源進行干燥作業(yè)需要作業(yè)場地位于供熱管道附近，對于選址具有較高的要求，并且接入管網(wǎng)的一次性投入較高，不具有普遍應(yīng)用的前景。

4. 煤炭熱源 煤炭是日常生活的常見熱源，具有供應(yīng)穩(wěn)定、成本較低的特點，適用于加工量大、作業(yè)時間長的大型加工戶。隨著政府對排放控制的日益嚴格，這種熱源干燥方式將逐步被限制取消。

5. 天然氣、電能熱源 隨著環(huán)境污染問題日益突出，清潔能源的應(yīng)用得到重視。天然氣、電能作為干燥作業(yè)的新型熱源出現(xiàn)，由于應(yīng)用成本較高，推廣應(yīng)用還需要進一步努力。