[實用新型]核能供暖儲熱系統及城市供暖網

有效

• 申請號: 201920363080.5
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN210123170U
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 韓雨辰;白寧;張謹奕;張國強;李京浩;王含;宗軍
• 申請（專利權）人: 國家電投集團科學技術研究院有限公司
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/10;F24D19/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本實用新型公開了一種核能供暖儲熱系統及城市供暖網。其中，核能供暖儲熱系統，包括：核供熱系統，核供熱系統包括低溫核供熱反應堆、第一換熱器、第二換熱器和換熱站，低溫核供熱反應堆通過第一換熱回路與第一換熱器相連，第一換熱器通過第二換熱回路與第二換熱器相連，第二換熱器通過第三換熱回路與換熱站相連，換熱站為用戶端供熱；蓄熱容器，蓄熱容器選擇性地與第三換熱回路連通，以在與第三換熱回路連通時，存儲低溫核供熱反應堆產生的剩余熱量，或者，為用戶端供熱提供熱量補充。本實用新型的核能供暖儲熱系統能夠保障用戶需要的供暖熱負荷隨室外溫度的變化而時刻在變化的同時，保持低溫核供熱堆的輸出溫度和輸出熱量。

技術領域

本實用新型涉及核供熱技術領域，特別涉及一種核能供暖儲熱系統及城市供暖網。

背景技術

低溫核供熱堆以其技術的安全性，良好的經濟性，逐漸替代傳統的燃煤鍋爐作為城市集中供熱系統的熱源。低溫核供熱堆作為城市集中供熱系統的熱源，是解決城市能源供應、減輕運輸壓力和消除燒煤造成環境污染的一種新途徑，也是現階段治理大氣污染的關鍵所在。但用戶對熱需求量會存在波動，特別是工業用熱存在晝夜差別較大，這些問題會導致核反應堆連續穩定運行時供熱量與用戶用熱量不匹配的問題。同時，核供熱堆是一種需要長期運行的供熱裝置，同時，在北方的絕大部分地區，供熱通常只有半年左右，這時，如果核供熱堆通過停機的方式來停止供熱，會損耗巨大的人力財力。

通過在常規島蒸汽發生器與熱用戶之間并聯一個相變儲熱系統，當晚上或用熱低谷段，將多余的熱能儲存在相變儲熱系統中。在白天或熱能需求高峰段將儲存的熱能釋放出來。儲熱系統內部由固定儲熱單元和多個可移動儲熱單元并聯組成，當沒有熱管道鋪設的地區或距離較遠的地區需要熱能時，可以將這些可移動儲熱單元用拖車運送到需要用熱的地方，形成移動儲熱-供熱的方式。然而，核能供熱是一種供熱量大且穩定的供熱方式，而相變儲能由于其高昂的儲熱成本，只適合于小規模、小區域的儲能供熱系統中，與核能供熱根本無法適配，沒有應用前景。可移動儲熱單元同樣是一種小規模小區域的儲能供熱方式，與核能供熱同樣無法適配，沒有應用前景。相變儲能在儲熱放熱過程中存在儲放熱功率逐漸下降的問題，對熱網的而影響較大，對系統的要求復雜。

對于低溫核供熱堆，其從確保安全和經濟運行的角度出發，運行過程中只有啟動或者關閉，因此其作為單個熱源只有全負荷和零負荷兩種狀態，即核供熱堆輸出的熱水供水和回水溫度恒定、輸出的熱量恒定、具有輸出不可調節性。在實際生產生活中，用戶需要的供暖熱負荷是隨著室外溫度的變化而時刻在變化，對于現有的以燃煤、燃油、燃氣鍋爐為主要供暖熱源的城市集中供熱系統來說，這些常規熱源輸出的熱量及輸出的供水和回水溫度可隨室外溫度的變化而隨時改變，以適應用戶需要的供暖熱負荷的變化。但是對于采用低溫核供熱堆作為獨立熱源的城市集中供熱系統，目前還無法有效解決低溫核供熱堆輸出的不可調節性與用戶的供熱需求波動性之間的矛盾。

發明內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述相關技術中的技術問題之一。

為此，本實用新型的第一個目的在于提出一種核能供暖儲熱系統。該系統能夠保障用戶需要的供暖熱負荷隨室外溫度的變化而時刻在變化的同時，保持低溫核供熱堆的輸出溫度和輸出熱量。

本實用新型的第二個目的在于提出一種城市供暖網。

為了實現上述目的，本實用新型的第一方面公開了一種核能供暖儲熱系統，包括：核供熱系統，所述核供熱系統包括低溫核供熱反應堆、第一換熱器、第二換熱器和換熱站，所述低溫核供熱反應堆通過第一換熱回路與所述第一換熱器相連，所述第一換熱器通過第二換熱回路與所述第二換熱器相連，所述第二換熱器通過第三換熱回路與所述換熱站相連，所述換熱站為用戶端供熱；至少一個蓄熱容器，所述至少一個蓄熱容器選擇性地與所述第三換熱回路連通，以在與所述第三換熱回路連通時，存儲所述低溫核供熱反應堆產生的剩余熱量，或者，為用戶端供熱提供熱量補充。