低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核能供熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常規(guī)的低溫供熱堆換熱系統(tǒng)通常包括一回路、二回路和三回路，從而構(gòu)成了整個(gè)換熱網(wǎng)絡(luò)，一回路用于與堆芯熱源直接換熱，二回路為一獨(dú)立的密閉中間循環(huán)回路，對一回路和三回路起到隔離作用，并將一回路堆芯的發(fā)熱量傳遞給三回路。上述換熱系統(tǒng)通常存在如下幾個(gè)問題:
[0003]1、核能供熱一般保持基本負(fù)荷;在最冷的氣候條件下需要有另一個(gè)調(diào)峰熱源，作為補(bǔ)充;法規(guī)也規(guī)定在整個(gè)供熱季，供暖系統(tǒng)必須有備份;一旦一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障；必須馬上就可以啟動(dòng)備份系統(tǒng)；以保障不間斷的供熱和給出維修系統(tǒng)的時(shí)間。因此，一般設(shè)計(jì)的核供熱方案都有一個(gè)燃煤調(diào)峰、備份鍋爐；目前在強(qiáng)調(diào)清潔能源的前提下，這個(gè)鍋爐是不允許存在的。
[0004]2、核供熱熱井面對的是一個(gè)龐大、復(fù)雜的城市熱力管網(wǎng)系統(tǒng)，其熱負(fù)荷隨季節(jié)、天氣、以及居民的使用量而變化，當(dāng)負(fù)荷頻繁變化時(shí)，會(huì)對直接與堆芯熱源換熱的一回路產(chǎn)生擾動(dòng)，產(chǎn)生不穩(wěn)定因素，帶來安全隱患。
[0005]3、核供熱系統(tǒng)的熱能輸出可控率低，二回路通常無法對一路回的熱能充分利用，大量熱量流失。如果通過調(diào)整功率來控制熱能輸出，不僅提高了運(yùn)營成本，還會(huì)會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，導(dǎo)致事故率上升。
[0006]4、核供熱系統(tǒng)一旦發(fā)生泄漏會(huì)導(dǎo)致放射性污水外排，造成核污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)，能夠避免燃煤備份熱源帶來的污染。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)，包括一回路、二回路和三回路，所述一回路包括第一核供熱堆及與第一核供熱堆連接的第一換熱器，所述二回路包括第一換熱器以及與第一換熱器連接的第二換熱器，所述三回路包括依次連接的第二換熱器、第三換熱器及城市管網(wǎng)；所述第三換熱器通過換熱管路連接熱栗。
[0009]優(yōu)選地，所述一回路還包括第二核供熱堆，所述第二核供熱堆與第一換熱器連接；或
[0010]所述一回路還包括非燃煤型供熱源，所述非燃煤型供熱源與第一換熱器連接。
[0011]優(yōu)選地，所述非燃煤型供熱源為工業(yè)余熱熱源和/或地源熱源。
[0012]優(yōu)選地，所述二回路中，在第一換熱器及第二換熱器之間還設(shè)置有能量平衡分配器，所述能量平衡分配器包括集熱容器，集熱容器上連接有供熱輸出回路，集熱容器上還連接有至少一路余熱輸出回路。
[0013]優(yōu)選地，所述供熱輸出回路包括與集熱容器連接的供熱管道和控制閥，以及與供熱管道連接的第二換熱器，供熱管道和/或第二換熱器中均設(shè)置有溫度傳感器，所述余熱輸出回路包括與集熱容器連接的余熱輸出管道和控制閥，以及與余熱輸出管道連接的第四換熱器，余熱輸出管道和/或第四換熱器中設(shè)置有溫度傳感器;供熱管道和余熱輸出管道上設(shè)置有水栗。
[0014]優(yōu)選地，所述第四換熱器與海水淡化設(shè)備的供熱系統(tǒng)連接。
[0015]優(yōu)選地，所述第四換熱器與污水處理設(shè)備的供熱系統(tǒng)連接。
[0016]優(yōu)選地，所述供熱管道和余熱輸出管道中設(shè)有流量計(jì)。
[0017]優(yōu)選地，所述供熱輸出回路和余熱輸出回路上均設(shè)置有慣性穩(wěn)壓裝置。
[0018]優(yōu)選地，所述第一核供熱堆和第二核供熱堆分別設(shè)置于第一核供熱堆廠房及第二核供熱堆廠房中，第一核供熱堆廠房及第二核供熱堆廠房之間設(shè)置有一個(gè)核燃料廠房。
[0019]本發(fā)明提供的低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)，包括一回路、二回路和三回路，所述一回路包括第一核供熱堆及與第一核供熱堆連接的第一換熱器，所述二回路包括第一換熱器以及與第一換熱器連接的第二換熱器，所述三回路包括依次連接的第二換熱器、第三換熱器及城市管網(wǎng);所述第三換熱器通過換熱管路連接熱栗。當(dāng)?shù)谝缓斯岫寻l(fā)生故障時(shí)，可以使用熱栗和第三換熱器作為供熱熱源輸出，熱栗利用地源熱量進(jìn)行熱能傳輸，清潔環(huán)保，避免采用燃煤熱源帶來的污染。當(dāng)?shù)谝缓斯岫演敵鰺崃坎蛔阋詽M足城市管網(wǎng)需要時(shí)，也可以采用熱栗核第三換熱器作為熱能補(bǔ)充輸入到供熱系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所提供的低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為能量平衡分配器的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)廠房布局的主視示意圖；
[0023]圖4為低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)廠房布局的俯視示意圖；
[0024]圖中:
[0025]1.第一換熱器2.第二換熱器3.第三換熱器4.第一核供熱堆5.熱栗6.第二核供熱堆7.第一核供熱堆廠房8.第二核供熱堆廠房9.核燃料廠房10.電氣廠房11.核輔助廠房12.衰減筒13.集熱容器14.控制閥15.第四換熱器16.控制閥17.慣性穩(wěn)壓裝置41.第一供熱堆芯61.第二供熱堆芯18.安全殼鋼制穹頂19.水池
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027]請參考圖1-4，本發(fā)明提供的一種低溫核供熱堆城市管網(wǎng)系統(tǒng)，包括一回路、二回路和三回路，所述一回路包括第一核供熱堆4及與第一核供熱堆4連接的第一換熱器I，所述二回路包括第一換熱器I以及與第一換熱器I連接的第二換熱器2，所述三回路包括依次連接的第二換熱器2、第三換熱器3及城市管網(wǎng)；所述第三換熱器3通過換熱管路連接熱栗5。熱栗5可以采用地源熱栗。一方面，當(dāng)?shù)谝缓斯岫?出現(xiàn)故障時(shí)，可以采用熱栗作為備份熱源，綠色環(huán)保，另一方面，當(dāng)?shù)谝粨Q熱器I得到的熱量不足以支撐供熱輸出需要時(shí)，地源熱栗5可以將熱量輸出給第三換熱器3，進(jìn)而使第一換熱器I中的熱水進(jìn)一步升溫，例如可以將二回路的出口溫度從95°C，提升到130°C;以滿足部分現(xiàn)有部分供熱管網(wǎng)的參數(shù)需要。
[0028]地源熱栗技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)。由于地源熱栗是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常小于400米深)作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了 47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。地源熱栗屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)。其地源熱栗的COP值達(dá)到了 4以上，也就是說消耗IKWh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。地源熱栗環(huán)境效益顯著。其裝置的運(yùn)行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。
[0029]—回路還包括第二核供熱堆6，所述第二核供熱堆6與第一換熱器I連接;或
[0030]所述一回路還包括非燃煤型供熱源，用非燃煤型供熱源替代上述第二核供熱堆6，即所述非燃煤型供熱源與第一換熱器I連接。非燃煤型供熱源可以是工業(yè)余熱熱源和/或地源熱源等清潔熱源。采用雙供熱源系統(tǒng)后，對城市管網(wǎng)的熱能輸出更加穩(wěn)定，且非燃煤型供熱源可以作為備份熱源使用，不會(huì)對環(huán)境造成污染。
[0031]當(dāng)采用雙核供熱堆時(shí)，第一核供熱堆4和第二核供熱堆6分別設(shè)置于第一核供熱堆廠房7及第二核供熱堆廠房8中，第一核供熱堆廠房7及第二核供熱堆廠房8之間設(shè)置有一個(gè)核燃料廠房9。雙核供熱堆共用一個(gè)燃料廠房，可以節(jié)約占地面積。在第一核供熱堆廠房7、第二核供熱堆廠房8和核燃料廠房9的一側(cè)設(shè)置有電氣廠房10，另一側(cè)設(shè)置有核輔助廠房11，這樣進(jìn)一步提高了地面空間利用率。第一核供熱堆廠房7及第二核供熱堆廠房8的一半置于地表面下方，另一半位于地表面上方，第一核供熱堆4和第二核供熱堆6的堆芯位于地表面下方的部分。這樣，兩個(gè)堆芯被上方的電氣廠房10、核輔助廠房11、核燃料廠房9及上半部分的供熱堆廠房層層包圍、保護(hù)起來，可以防止核泄漏或恐怖襲擊。安全殼鋼制穹頂18設(shè)置在第一核供熱堆廠房7和第二核供熱堆廠房8的頂部并淹沒于水池19中，當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生失水可以及時(shí)將熱量換熱出大氣。
[0032]工作時(shí)，控制第二回路中管道的水壓大于第