【技术实现步骤摘要】
具备储热调峰功能的供热堆冷热联供系统及其运行方法
[0001]本专利技术涉及核能综合利用领域,特别涉及一种具备储热调峰功能的供热堆冷热联供系统及其运行方法。
技术介绍
[0002]随着城市化进程的不断推进,我国城市集中供热面积大幅增加。目前我国城市冬季供暖大多采用燃煤热电联产、区域燃煤锅炉的方式,而燃烧煤炭产生大量的二氧化碳、氮硫化物、粉尘颗粒物,使得北方地区冬季深受雾霾困扰,严重危害人民出行安全和身体健康。
[0003]在碳达峰、碳中和目标下,我国能源系统将继续加快清洁低碳转型。核能具有生产过程不排放温室气体、全寿期碳排放量小、能量密度高、无间歇性等优点,在双碳目标下,核能综合利用将有更多的发展机遇。相比于其他供暖方式,核能供热具有清洁低碳、运行稳定、经济可行等多重优势,是当前不可多得、可实现替代一次能源,满足大规模集中供暖基本负荷需求的重要供热形式。低温供热堆作为一种核能供热形式,具有可靠性高、技术成熟、系统简单、运行稳定、占地面积小等优点,将其用于居民供热,可有效降低碳排放,改善我国能源结构。
[0004]由于居民采暖热负荷存在季节波动性和日夜周期性变化的现象,即在采暖季的不同时期以及同一天的不同时刻,采暖热负荷都存在较大的差异。鉴于采暖热负荷存在周期性变化的时变特性,需要热负荷供给侧频繁调节出力大小,而低温供热堆为了保证运行的安全稳定,不宜频繁调节堆芯输出功率。为了有效解决供热堆与热负荷供需之间的矛盾,需要增加日内储热调峰装置以及跨季节储热调峰装置,分别实现日内调峰以及跨季节调峰。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具备储热调峰功能的供热堆冷热联供系统,其特征在于,包括低温供热堆(1)、第一循环水泵(2)、第一换热器(3)、第二循环水泵(4)、第二换热器(5)、日内储热热水储热罐(6)、第一阀门(7)、第二阀门(8)、第三循环水泵(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)、第四循环水泵(12)、第五阀门(13)、跨季节储热地埋管装置(14)、第六阀门(15)、第五循环水泵(16)、第七阀门(17)、第八阀门(18)、第六循环水泵(19)、第九阀门(20)、吸收式制冷机(21)、第十阀门(22)、第十一阀门(23)、第七循环水泵(24)、第十二阀门(25)、第十三阀门(26)、燃气锅炉(27)、旁路阀门(28)、烟气型地源吸收式热泵(29)和采暖热用户(30);所述低温供热堆(1)一回路的热侧出口通过连接管依次与第一循环水泵(2)、第一换热器(3)热侧入口相连通,将热量传输给二回路,第一换热器(3)二回路的热侧出口通过连接管依次与第二循环水泵(4)、第二换热器(5)热侧入口相连通,将热量传输给三回路,第二换热器(5)三回路的热侧出口通过连接管依次与第四阀门(11)、第四循环水泵(12)相连通;第四循环水泵(12)出口分为四路,第一路通过连接管依次与第五阀门(13)和跨季节储热地埋管装置(14)热侧入口相连通;第二路通过连接管依次与第二阀门(8)和日内储热热水储热罐(6)热侧入口相连通;第三路通过连接管依次与第十阀门(22)和采暖热用户(30)进口相连通;第四路通过连接管依次与第八阀门(18)、第六循环水泵(19)和吸收式制冷机(21)进口相连通;日内储热热水储热罐(6)冷侧出口通过第一阀门(7)与第二换热器(5)冷侧入口相连通,日内储热热水储热罐(6)热侧出口通过通过第三阀门(10)、第三循环水泵(9)与采暖热用户(30)进口相连通;采暖热用户(30)出口、吸收式制冷机(21)出口分别通过第十一阀门(23)、第九阀门(20)与三回路的冷侧回水相连通;三回路的冷侧回水分为四路,第一路通过连接管依次与第十二阀门(25)和燃气锅炉(27)冷侧入口相连通;第二路通过连接管依次与第一阀门(7)和日内储热热水储热罐(6)冷侧入口相连通;第三路通过连接管依次与第七阀门(17)和跨季节储热地埋管装置(14)冷侧入口相连通;第四路通过连接管与第二换热器(5)冷侧进口相连通;跨季节储热地埋管装置(14)热侧出口依次通过第六阀门(15)、第五循环水泵(16)与三回路热侧供水相连通;燃气锅炉(27)冷侧出口依次通过第十三阀门(26)、第七循环水泵(24)与三回路热侧供水相连通;燃气锅炉(27)烟气出口连通烟气型地源吸收式热泵(29)。2.根据权利要求1所述的具备储热调峰功能的供热堆冷热联供系统,其特征在于,在对日内储热热水储热罐(6)进行储热时,第四循环水泵(12)出口热水通过第二阀门(8)进入日内储热热水储热罐(6)热侧入口,进行储热,同时日内储热热水储热罐(6)冷侧出口有同等容积的冷水通过第一阀门(7)流出日内储热热水储热罐(6),然后流向第二换热器(5)冷侧入口;在对日内储热热水储热罐(6)进行放热时,日内储热热水储热罐(6)储存的热水依次通过第三阀门(10)、第三循环水泵(9)与三回路热侧供水汇合,然后输送到用户侧进行放热,实现供热或者供冷,同时三回路冷侧回水有同等容积的冷水通过第一阀门(7)返回热水储热罐(6)冷侧入口。3.根据权利要求1所述的具备储热调峰功能的供热堆冷热联供系统,其特征在于,在使用跨季节储热地埋管装置(14)进行储热时,第四循环水泵(12)出口热水通过第五阀门(13)进入跨季节储热地埋管装置(14),与土壤进行换热,将热量储存在地埋管周围的土壤中,然后放过热的冷水通过第七阀门(17)返回三回路冷水侧;在使用跨季节储热地埋管装置(14)
进行放热时,三回路冷侧回水通过第七阀门(17)进入跨季节储热地埋管装置(14)吸热升温后,依次通过第六阀门(15)、第五循环水泵(16)与三回路热侧供水相连通,然后进行供热或者供冷。4.根据权利要求1所述的具备储热调峰功能的供热堆冷热联供系统的运行方法,其特征在于,三回路冷侧回水通过第十二阀门(25)进入燃气锅炉(27)进行加热,加热后的热水依次通过第十三阀门(26)、第七循环水泵(24)与三回路热侧供水相连通,然后进行供热或者供冷,同时三回路冷侧有同等容积的冷水通过第十二阀门(25)返回燃气锅炉(27);另一方面,燃气锅炉(27)产生的烟气温度达120℃—180℃,这部分余热用来驱动烟气型地源吸收式热泵(29),制取满足生活要求的中低温热水。5.权利要求1至4任一项所述的具备储热调峰功能的供热堆冷热联供系统的运行方法,其特征在于,在非供暖季以及非供冷季,打开第四阀门(11)、第五阀门(13)、第七阀门(17)、第四循环水泵(12),低温供热...
【专利技术属性】
技术研发人员:王进仕,刘伟奇,薛凯,严俊杰,刘明,韩小渠,种道彤,赵全斌,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:
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