[實用新型]一種用于地下空間的備用電站廢熱利用系統

有效

• 申請號: 201720766653.X
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN206973693U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 袁艷平;曾超;曹曉玲;余南陽;高祥骙
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: F24D15/04
• 分類號: F24D15/04;F24D19/10;F24F5/00
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 敖歡,葛啟函

技術領域

本實用新型涉及一種廢熱利用系統，特別是一種用于地下空間的備用電站廢熱利用系統。

背景技術

隨著城市可開發空間越來越小和節能的要求，人們對地下空間開發利用的重視程度不斷提高，近年來我國出現了大量的地下工程。同時，隨著國防、人防工程的迅猛發展，具有防護功能的地下工程這一特殊建筑形式越來越引起學者的關注。防護工程在戰時肩負指揮等重要作戰任務，是精確武器打擊的重點對象。為防止戰時供電中斷，通常防護工程內部必須設置備用電站。電站機組運行時會產生大量高溫煙氣及余熱。柴油發電機組燃燒廢熱和煙氣廢熱加起來約占燃油燃燒發電熱量的60％-70％，若不及時處理，則會對發電機功率、檢修人員造成不良影響。要實現防護工程備用電站的正常運行，這些問題必須要解決的。

目前，高溫煙氣主要通過經保溫處理的排煙管直接排出，電站余熱及機體內部熱量通過外部循環排到電站冷卻水庫或者經冷卻塔排到室外，兩者均存在需要改進的問題：在有限時間內排放冷凝熱僅僅通過水池水體與圍巖間的傳熱所散發的熱量十分有限，并且由于水庫溫度在不斷上升，導致大大降低了機組運行的效率，因此，在正常使用過程中需要頻繁大量的換水；現行于新建和改造的地下防護工程電站余熱基本采用在工程外部設置冷卻塔或蓄熱水庫作為冷凝熱排放處理的終端設備，高溫煙氣及冷卻水的直接排放嚴重破壞了工程紅外偽裝；常規電站水庫單位體積蓄熱密度小，不能保障電站長時間連續運行；室外冷卻塔體積龐大，易被敵人偵查發現。

為解決傳統余熱處理模式的不足，文獻[王晉生,劉文杰,蔡浩,等.地下蓄冷防護型冷卻塔.制冷與空調,2010,24(05):1-3.]提出一種地下蓄冷防護型冷卻塔塔，文獻[張華,茅靳豐,李永.人防工程地源除濕空調系統的應用分析.制冷與空調,2010,24(05):30-34.]提出了一種基于地源熱泵的新型空調機組，實現電站余熱的轉移，可增強隱蔽性，提高能源保障能力。但上述方案僅局限于廢熱排放的偽裝效果，沒有涉及到這部分能量的綜合利用，造成能源的極大浪費。如果實現這部分熱量的儲存、轉化及其綜合利用，則能更好的實現防護工程電站的節能和偽裝需求。

實用新型內容

為解決防護工程電站降溫問題，同時實現防護工程節能及紅外偽裝的功能，本實用新型提供一種用于地下空間的備用電站廢熱利用系統。

為實現上述實用新型目的，本實用新型技術方案如下：

一種用于地下空間的備用電站廢熱利用系統，包括板式換熱器、分別位于板式換熱器兩側的熱源側設備和降溫側設備；

所述熱源側設備包括備用電站熱源、用于為水路提供循環動力的電站冷卻水循環泵；板式換熱器的一次側出水口通過連接管路連接備用電站熱源的入水口，備用電站熱源的出水口通過管路連接板式換熱器的一次側回水口；

所述降溫側設備包括用于實現梯級降溫的相互并聯的三級冷源系統：用于室內空調制熱的室內末端供暖系統、含有相變填充材料的相變水庫儲能系統、用于與土壤換熱的地埋管系統：

所述室內末端供暖系統包括室內末端供暖進水閥、末端供熱設備、室內末端供暖回水泵、室內末端供暖回水閥，板式換熱器的二次側出水口通過管路經室內末端供暖進水閥后連接至末端供熱設備的入口，末端供熱設備的出口通過管路經室內末端供暖回水泵、室內末端供暖回水閥后連接至板式換熱器的二次側回水口；

相變水庫儲能系統包括二次側出水閥、相變水庫進水閥、相變水庫、相變水庫回水泵、相變水庫回水閥，板式換熱器的二次側出水口通過管路經二次側出水閥、相變水庫進水閥后連接至相變水庫的入口，相變水庫的出口通過管路經相變水庫回水泵、相變水庫回水閥后連接至板式換熱器的二次側回水口；

地埋管系統包括二次側出水閥、地埋管第一進水閥、地埋管第二進水閥、地埋管、地埋管循環泵、地埋管第一回水閥、地埋管回水泵、地埋管第二回水閥，板式換熱器的二次側出水口通過管路經二次側出水閥、地埋管第一進水閥、地埋管第二進水閥后連接至地埋管的進水口，地埋管的出水口通過管路經地埋管循環泵、地埋管第一回水閥、地埋管回水泵、地埋管第二回水閥后連接至板式換熱器的二次側回水口。

作為優選方式，地埋管模塊還包括地源熱泵、地源熱泵出水閥、地源熱泵回水閥，板式換熱器的二次側出水口通過管路經二次側出水閥、地埋管第一進水閥連接至地源熱泵蒸發側入水口，地源熱泵蒸發側出水口通過管路經地埋管回水泵、地埋管第二回水閥后連接至板式換熱器的二次側回水口；地源熱泵冷凝側出水口通過管路經地源熱泵出水閥連接地埋管的進水口，地埋管的出水口通過管路經地埋管循環泵、地源熱泵回水閥后回到地源熱泵冷凝側回水口。