DB13 T 5027-2019 泛能微网供冷、供热管网设计规范.pdf

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1、ICS 27.100 F 04 DB13 河北省 地方标准 DB 13/T 5027 2019 泛能微网供冷、供热管网设计规范 2019 - 07 - 04 发布 2019 - 08 - 01 实施 河北省市场监督管理局 发布 DB13/T 5027 2019 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由原廊坊市质量技术监督局 提出。 本标准由河北省 泛能网标准化技术委员会归口 。 本标准起草单位：新奥泛能网络科技有限公司。 本标准主要起草人：王祯 、 马春秋、范家法 、 金圣喆 、 沈佳慧。 DB13/T 5027 2019 1 泛能微网供冷、供热管网设计规

2、范 1 范围 本标准规定了泛能微网供冷、供热管网设计的建设条件、供能介质、管网形式、管网水力计算及 布置 敷设方式 、监测与控制的技术要求。 本标准适用于以下条件泛能微网的供热管网、供冷管网和冷热共用管网的设计： a) 供热热水介质设计压力小于或等于 2.5 MPa，设计温度 小于或等于 200 ； b) 供蒸汽介质设计压力小于或等于 1.6 MPa，设计温度小于或等于 350 ； c) 供冷水介质设计压力小于或等于 2.0 MPa，设计温度大于或等于 4 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，

3、其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 1576-2018 工业锅炉水质 GB/T 29044-2012 采暖空调系统水质 GB 50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 CJJ 34-2010 城镇供热管网设计规范 HG/T 20507-2014 自动化仪表选型设计规范 DB13/T 2031.1-2014 泛能微网技术标准体系 第 1部分 ： 基本定义及要求 3 术语 和 定义 DB13/T 2031.1-2014界定的术语和定义适用于本文件。 为了便于使用，以下重复列出了 DB13/T 2301.1-2014中的某些 术语 和定义 。 3.1 泛能网 Ub

4、iquitous Energy Internet 一种具有区域分布性、由能源网、物联网和互联网构成，利用能源和信息技术，将天然气和多种 可再 生能源高效转换为冷、热、电等不同种类和品位的互联网能源，形成能源生产者和消费者信息对 称、平等参与、自由多边的智能分布式能源网络。 DB13/T 2031.1-2014， 定义 2.1 3.2 泛能微网 Ubiquitous Micro Grid DB13/T 5027 2019 2 微网的一种，是分布在用户侧、由单个或多个泛能站、用能负荷及控制系统构成，能够实现自我 控制、保护和管理，对区域冷、热、电、气等多种能源和信息进行高效集成的小型智能化网络。

5、可作 为泛能网的一个基本单元。 DB13/T 2031.1-2014，定义 2.2 3.3 泛能站 Ubiquitous Energy Station 在用户侧建立的一种分布式能源系统，可将太阳能、地热能、生物能等各种可再生能源与天然气 等化石能源相结合，通过分布式能源高效集成，将多种能源转变成冷、热、电，并与终端用户的能源 利用系统协同耦合在一起所形成的 “ 多能互补、清洁高效 ” 能源系统，可作为泛能微网的组成部分。 DB13/T 2031.1-2014，定义 2.3 4 建设条件 4.1 满足下列条件之一的城市建筑集群，在技术经济论证可行、资源节约效果显著、具备规划建设管 网条件的情况下

6、，可设置泛能微网供冷、供热管网： a) 城市建筑集 群需要长时间集中供冷、供热，供能量大且连续； b) 城市建筑集群中建筑业态较多，且供能时间有互补性，供能品位相同或相近； c) 城市建筑集群中有可再生能源、余热（冷）等资源，且分布不均匀。 4.2 满足下列条件之一的工业园区，在技术经济论证可行、资源节约效果明显、具备规划建设管网的 情况下，宜设置泛能微网供冷、供热管网： a) 园区企业有相同或相似的用能需求，同时园区内建设有多个泛能站； b) 园区部分企业有大量稳定的余热（冷）资源，且周边企业有需求。 5 供能介质 5.1 供能介质的选择 5.1.1 承担民用建筑物采暖、通风、空调及生活热水

7、负荷的泛能微网应采用水 作为供热介质。 5.1.2 同时承担生产工艺热负荷和采暖、通风、空调、生活热水热负荷的供热泛能微网，供热介质按 下列原则确定： a) 当生产工艺热负荷为主要负荷，且必须采用蒸汽供热时，应采用蒸汽作为供热介质； b) 当采暖、通风、空调、生活热水为主要负荷，生产工艺又必须采用蒸汽供热，宜通过技术经 济对比，确定水作为供热介质或水和蒸汽同时作为供热介质。 5.1.3 承担民用建筑空调冷负荷的泛能微网，应采用水作为供冷介质。在 采 取 保温 措施 后仍 有 冻结风 险 的，应考虑掺入 防冻液 。 5.2 供能介质参数 5.2.1 泛能微网供冷 、热水 管网的最佳供、回水温度，

8、应结合具体工程条件，考 虑冷热源形式、供热 管线长度、末端用户用能形式等因素，进行技术经济比较确定。 DB13/T 5027 2019 3 5.2.2 当不具备条件进行最佳供、回水温度的技术经济比较时，泛能微网热水供、回水温度按下列原 则确定： a) 以热泵为主的泛能微网热水管网，供热温度不宜高于 60，供回水温差宜介于 10与 15 之间； b) 以锅炉为主的泛能微网热水管网，供热温度不宜低于 80，温差不宜小于 20。当采用直接 供暖时，供回水温度宜符合 GB 50736-2012， 5.3.1 的规定； c) 当泛能微网范围内，有大量余热可以利用时，供热温度应根据余热品位、输送介质等因素

9、确 定； d) 当末端有多 个供水温度要求时，应优先满足最高水温的要求设计供水温度，其他供水温度要 求可通过换热或者混水等方式满足；回水温度的设定不应高于末端最低回水温度的要求。 5.2.3 当不具备条件进行最佳供、回水温度的技术经济比较时，泛能微网冷水供、回水温度按下列原 则确定： a) 采用电动压缩式冷水机组供冷时，供冷温度不应小于 5，有条件时，宜适当增大供回水温 差； b) 采用吸收式冷水机组供冷时，供冷温度不宜小于 7； c) 采用冰蓄冷、水蓄冷系统时，宜采用低温供冷方式，供冷温度不宜高于 6且不低于 4，供 回水温差不宜小于 9； d) 当泛能微网范围内，有大量余冷 可以利用时，供

10、冷温度 应根据余冷品位、输送介质等因素确 定。 5.2.4 当泛能微网冷热水共用管网时，应根据负荷 ，确定 冷、热水供水 温度及 温差， 使管网流量与管 径匹配 。 5.2.5 当泛能微网中多个泛能站联网运行时，各泛能站的设计供、回水温度应一致。 5.2.6 泛能微网蒸汽管网中，蒸汽参数按下列原则确定： a) 管网中蒸汽宜优先选择过热蒸汽，以减少管网冷凝损失，进入管网的蒸汽过热度可以不同； b) 泛能站出口侧最高蒸气压力宜一致，并具备出口压力调节能力，以调整负荷分配； c) 蒸汽参数应满足末端用户的需求。 5.3 水质要求 5.3.1 以泛能站为热源的热网，补给水水质应符合 CJJ 34-20

11、10 表 1 中的规定。对于蒸汽锅炉等对水 质要求较高的项目，水质要求应符合 GB/T 1576-2018 的规定。 5.3.2 以泛能站为冷源的冷网，循环水水质要求应符合 GB/T 29044-2012 的规定。 5.3.3 以泛能站为热源的蒸汽网，由用户热力站返回热源的凝结水水质应符合 CJJ 34-2010 表 2 中的 规定。 5.3.4 当泛能微网采用不锈钢设备时，供热介质中氯离子含量不应高于 25 mg/L，否则应对不锈钢设 备采取防腐措施。 6 管网形式 DB13/T 5027 2019 4 6.1 泛能微网冷水、热水管网宜采用闭式双管制。 6.2 当以泛能站为冷热源，同时有生产

12、工艺、采暖、通风、空调、生活 热水多种冷、热负荷，且各类 负荷所需介质参数相差较大，或季节性负荷占总负荷比例较大时，应按照不同负荷分别设置管网。 6.3 当泛能微网不同时供冷水、热水，且冷水和热水的设计流量、压力相近时，冷、热水网 应同管设 计 。 6.4 以泛能站为蒸汽热源，蒸汽网宜采用单管制。当符合下列情况时，可采用双管制或多管制： a) 各用户所需蒸汽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； b) 热负荷分期增长，且增长变化大。 6.5 泛能微网冷、热水管网与泛能站宜采用直接连接方式，当直接连接导致泛能站之间运行相互干扰 时，将部分泛能站与冷、热水管网间接 连接。 6

13、.6 以水为介质的管网系统，采用直接连接方式与用户系统相连时，应符合以下几点要求： a) 各泛能站向管网输送的介质温度应一致，且应满足末端用户对介质温度需求； b) 整个管网系统应仅有一处定压点，满足系统最高点的最低压力需求，同时保证系统最低点不 超压； c) 当系统较大，单个补水点补水时间大于 24 h 时，宜设置多个补水点。 6.7 以水为介质的管网系统，采用间接连接方式与用户系统相连时，应符合以下要求： a) 管网输送的热介质温度应低于各站的供热介质温度，同时应高于末端用户需求的供热介质温 度； b) 管网输送的冷介质温度应高于各站的供冷介质温度，同时应低于末端用户需求的供冷介质温 度；

14、 c) 泛能微网应设置独立的循环水泵，管网系统应仅有一处定压点，满足系统最高点的最低压力 需求，同时保证系统最低点不超压； d) 当泛能微网管网规模较大，在技术经济合理时，宜采用分设供回水循环泵或设多级泵的形式。 6.8 以蒸汽为介质，泛能微网与泛能站和末端用户宜采用直接连接方式。 6.9 蒸汽供热系统宜采用间接换热系统。当被加热介质泄漏不会产生危害时，其凝结水宜全部回收并 设置凝结水管道。当蒸汽供热系统的凝结水回收率较低时，是否设置凝结水管道，应根据用户 凝结水 量、凝结水管网投资等因素进行技术经济比较后确定。对不能回收的凝结水，应充分利用其热能和水 资源。 6.10 当凝结水回收时，用户热

15、力站应设凝结水箱并应将凝结水送回热源。当热力网凝结水采用无内 防腐的钢管时，应采取措施保证凝结水管充满水。 6.11 泛能微网中的泛能站之间采用环型、总线型、网状的管网拓扑结构相互连接，泛能站与末端用 户之间应采用枝状方式连接。 6.12 泛能微网供热、供冷管网的最远输送距离应根据供回水温差、机组效率、管网散热损失综合计 算确定。 6.13 泛能微网供热、供冷管网应考虑管网结构的拓展性和延伸性。 DB13/T 5027 2019 5 7 管网水力计算及布置敷设方 式 7.1 管网设计负荷 7.1.1 泛能微网中各建筑物的负荷宜采用经核实的设计负荷，当无建筑物设计负荷时，采用指标估算 的方法获取

16、。 7.1.2 泛能微网中的工业工艺用能负荷宜采用实际能耗数据，当无实际能耗数据时，采用单位产品能 耗的指标法或单位用地类型指标法获取。 7.1.3 以满足末端用户全部负荷为目的时，应根据逐时负荷累加的最大值，确定管网负荷。 7.1.4 以提高设备负荷率和效率为目的时，按最大供能设备的容量确定管网负荷。 7.2 管网设计流量 7.2.1 采暖、通风、空调 冷热负荷管网设计流量及生活热水热负荷闭式热水管网设计流量，应按 式 （ 1） 计算： 123.6 QG ct t . (1) 式中： G 供热 管网设计流量（ t/h） ； Q 设计冷 负荷 或 热负荷 （ kW）； C 水 的比热容 kJ/

17、（ kg ） ； t1 管网 供水温度（ ） ； t2 管网回 水温度（ ） 。 7.2.2 当泛能微网夏季供冷冬季供热时，供回水 温差应 符合 5.2 的规定， 并分别计算供冷期和供热期 的管网流量，取较大值作为泛能微网管网设计流量。 7.2.3 泛能微网中泛能站与泛能站、泛能站与用户之间的管道设计流量，应按下列要求确定： a) 当泛能站只与一个用户侧连接时，管道设 计负荷应取泛能站的最大供冷、热能力。按最大供 冷、热能力得出的最大流量值作为设计流量； b) 当多个泛能站与多个用户连接时，应根据泛能站之间的负荷分配情况，确定泛能站与泛能站 之间、泛能站与用户之间的设计流量。 7.2.4 泛能

18、微网蒸汽管网的设计流量，应优先采用调研获取的逐时数据叠加确定，当无法取得逐时调 研数据时，采用同时系数法确定设计 流量 。当供热介质为蒸汽时，设计流量应考虑补偿管道热损失产 生凝结水的蒸汽量。 7.2.5 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。 7.3 水力计算 7.3.1 水力计算应包括下列内容： a) 确定泛能微网 管网的管径与循环水泵、补水泵及增压泵的流量和扬程； DB13/T 5027 2019 6 b) 分析泛能微网系统正常运行的压力工况、确保用户有足够的资用压头且系统不超压、不汽化、 不倒空； c) 进行事故工况分析； d) 必要时进行动态水力分析。

19、 7.3.2 泛能微网 冷、热水管网水力计算 宜 采用经济比摩阻 的方法，主干线 比摩阻可采用 30 Pa/m 70 Pa/m。 7.3.3 蒸汽管网管径设计除应 满足表 1 的 要求 ，同时应考虑以下因素： a) 满足用户端蒸汽的压力要求； b) 远距离输送的蒸汽管道应考虑温损造成的蒸汽冷凝。 表 1 蒸汽管道 内介质的常用流速 工作介质 管道种类 流速 （ m/s） 过热 蒸汽 DN 100 20 40 100 DN 200 30 50 DN 200 60 80 饱和蒸汽 DN 100 15 30 100 DN 200 25 35 DN 200 40 60 7.3.4 水力计算应满足连续性

20、方程和压力降方程。环网水力计算应保证所有环线压力降的代数和为 零。 7.3.5 当泛能微网系统中多个泛能站直接连接，联网运行时，宜对每个运行工况进行水力计算并绘制 水压图。 7.4 泛能 微网 管网 的 布置与 敷设方式 应符合 CJJ 34-2010 中 8.1 8.3 的 规定。 8 监测与控制 8.1 监测 8.1.1 供热管网在下列位置装设保障安全运行 的测量仪表： a) 各热源（或冷源）入口阀前应设压力测量仪表，阀后应设压力和温度测量仪表； b) 各负荷出口阀前应设压力和温度测量仪表，阀后应设压力测量仪表。 8.1.2 供热管网在下列位置装设用于经济测算的测量 (或计量 )仪表： a

21、) 以蒸汽为热源介质时： 1) 热源入口应设流量计，检测蒸汽的瞬时流量和累计流量； 2) 负荷出口应设流量计，检测蒸汽的瞬时流量和累计流量； 3) 管网的分支处宜设流量计，检测蒸汽的瞬时流量和累计流量； 4) 当有冷凝水回收时，冷凝水管线应设流量计，检测回收的冷凝水瞬时流量、累计流量。 DB13/T 5027 2019 7 b) 以热（冷）水为热源介质时： 1) 热源（或冷源）入口 应设热量能量计； 2) 用户侧负荷出口应设热量能量计。 8.1.3 供热管网装设测量（或计量）仪表应符合以下技术要求： a) 蒸汽管网热源入口阀后装设的压力、温度仪表，与负荷出口阀前装设的压力、温度仪表应选 用记录

22、型测量仪表； b) 蒸汽流量计应选用具备温度和压力补偿的记录型仪表，冷凝水测量优先选用电磁流量计； c) 当冷水和热水共管分时供能设计时，能量计应选用冷热双计的记录型仪表，配套的流量测量 优先选用电磁测量型仪表。 8.1.4 在热源入口和负荷出口处装设的流量计或能量计，应同时作为与各方进行经济结算的依据，仪 表应具备 GPRS 无线通讯功能。 8.1.5 管网范围内 安装的记录仪表，其数据应采集进入集中监控系统。数据通讯方式宜优先利用无线 通讯或 Internet 公共网络，也可采取独立的光纤通讯上传数据。 8.1.6 检测重要位置的压力参数应设置报警功能，当有实测数据越限报警时，应在集中监控

23、系统中进 行声光报警。 8.1.7 流量测量仪表量程的选择，应考虑到系统最小负荷运行时的工况，尤其在热源与冷源共管供能 的泛能微网中，必要时可采取两套不同管径的流量计并管装设方式。 8.1.8 各计量仪表的电源应选用自备电池型仪表，同时仪表应在就近取得常用电源。 8.1.9 其它测量（或计量）仪表的选择，可参照 HG/T 20507-2014 的规定。 8.2 负荷预测和能耗分析 8.2.1 泛能微网供冷、供热管网系统的运行应采取集中监视远程控制方式，设置集中监控系统。 8.2.2 在集中监控系统中应建立能源管理模型。对于蒸汽热源型管网，应实时测算泛能微网的输入蒸 汽流量、输出蒸汽流量和损耗值

24、；对于热水（或冷水）型管网，应实时测算泛能微网的输入热量、输 出热量、损耗热量等。 8.2.3 对于热水（或冷水）型泛能微网供热管网，能源管理模型可参照如下公式 （ 2） 确定： 1 2 1 2. . . ( . . . )s y y y n f f fnQ Q Q Q Q Q Q . (2) 式中： sQ 管网损耗热能（ KW） 12y y ynQ Q Q、 . 热源点接入泛能微网的热能（ KW） 12f f fnQ Q Q、 . 用户负荷消耗的热能（ KW） 应在集中监控系统中采集当地实时气象信息，应实现负荷预测或供能预测。 8.3 控制及调度 DB13/T 5027 2019 8 8.3

25、.1 泛能微网供热、供冷管网，应在热源点的入口设置远程控制调节阀。调节阀应由集中监控系统 远程自动（或手动）控制，其设定值与反馈值应在集中监控系统中显示。 8.3.2 管网的控制调度，应首先采取“量调节”方式，控制 原则宜符合以下规定： a) 优先使用收费较低的热源点能源； b) 优先使用距负荷较近的热源点能源； c) 优先选用管网损耗较小的管网路由； d) 当有绿色环保运行要求时，宜优先使用可再生能源的热源点能源； e) 综合以上原则，根据技术经济比较，选择最优方案。 8.3.3 当接入泛能微网的所有热源的调节阀均设定为最大开度，仍无法满足用户负荷需求时，应向热 源的供应站点提出增量输入的控

26、制要求，可通过以下方法实现： a) 可通过提高供热温度（或降低供冷温度）实现质调节； b) 可通过提高供热（或供冷）介质流量实现量调节； c) 质调节和量调节也可通过其它合适的方法实现。质调 节和量调节的增量设定值，应以集控系 统的负荷预测数据为依据。 8.3.4 监控系统与热源供应站点间的调度指令，宜通过 INTERNET 通讯方式文本提交，并形成调度过 程记录；调度过程应依据负荷预测和损耗分析的测算结果数据，并应实时发挥作用。 DB13/T 5027 2019 9 参 考 文 献 1 GB 50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 2 CJJ 34-2010 城镇供热管网设计规范 3 JGJ 173-2009 供热计量技术规程 _