本發(fā)明涉及供熱與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，作為城市供暖熱源的鍋爐是造成大氣污染的主要原因之一，為了有效減少大氣污染，常壓低溫井式核供熱堆以其技術(shù)的安全性、良好的經(jīng)濟性，逐漸替代傳統(tǒng)的燃煤鍋爐作為城市集中供熱系統(tǒng)的熱源。常壓低溫井式核供熱堆作為市集中供熱系統(tǒng)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(huán)境污染的一種新途徑，也是現(xiàn)階段治理大氣污染的關(guān)鍵所在。

對于常壓低溫井式核供熱堆，其從確保安全和經(jīng)濟運行的角度出發(fā)，運行過程中只有“開”和“關(guān)”兩個動作，因此其作為單個熱源只有“全負荷輸出”和“不輸出”兩種狀態(tài)，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(diào)節(jié)性。

在實際生產(chǎn)生活中，用戶需要的供暖熱負荷是隨室外溫度的變化而時刻在變化，對于現(xiàn)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(tǒng)來說，這些常規(guī)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，對于采用常壓低溫井式核供熱堆作為獨立熱源的城市集中供熱系統(tǒng)，目前還無法有效解決常壓低溫井式核供熱堆輸出的不可調(diào)節(jié)性與用戶的供熱需求波動性之間的矛盾。

因此，目前迫切需要開發(fā)出一種技術(shù)，其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，保持低溫井式核供熱堆恒定的輸出溫度和輸出熱量，有效解決常壓低溫井式核供熱堆輸出的不可調(diào)節(jié)性與用戶的供熱需求波動性之間的矛盾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)，其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，保持低溫井式核供熱堆恒定的輸出溫度和輸出熱量，有效解決常壓低溫井式核供熱堆輸出的不可調(diào)節(jié)性與用戶的供熱需求波動性之間的矛盾，有利于促進低溫井式核供熱堆的進一步推廣普及，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。

為此，本發(fā)明提供了一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)，包括供暖一次網(wǎng)子系統(tǒng)和供暖二次網(wǎng)子系統(tǒng)，其中：

所述供暖一次網(wǎng)子系統(tǒng)包括核供熱堆、增加熱量子系統(tǒng)、消耗熱量子系統(tǒng)和一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)；

所述一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)用于為所述供暖一次網(wǎng)系統(tǒng)提供循環(huán)水；

所述一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)中分布有所述核供熱堆、增加熱量子系統(tǒng)和消耗熱量子系統(tǒng)，其中：

所述核供熱堆，用于對所述一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)所提供的循環(huán)水進行加熱升溫處理，然后輸出給所述增加熱量子系統(tǒng)或所述消耗熱量子系統(tǒng)；

所述增加熱量子系統(tǒng)，分別與所述核供熱堆和所述一次網(wǎng)熱用戶相連接，用于對所述核供熱堆傳送過來的循環(huán)水進行加熱升溫處理，然后輸出給所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)中的一次網(wǎng)熱用戶；

所述消耗熱量子系統(tǒng)，分別與所述核供熱堆和所述一次網(wǎng)熱用戶相連接，用于對所述核供熱堆傳送過來的水進行耗能降溫處理，然后輸出給所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)中的一次網(wǎng)熱用戶；

所述供暖二次網(wǎng)子系統(tǒng)包括一次網(wǎng)熱用戶、二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)和二次網(wǎng)熱用戶，其中：

所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)包括二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)，所述二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)用于為所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)提供循環(huán)水；

所述二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)中分布有一次網(wǎng)熱用戶和二次網(wǎng)熱用戶。

其中，所述增加熱量子系統(tǒng)包括鍋爐，所述鍋爐左端的循環(huán)水入口與所述核供熱堆的供水管路相連通，所述鍋爐右端的循環(huán)水出口與所述一次網(wǎng)熱用戶的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端相連通；

所述一次網(wǎng)熱用戶的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端與所述核供熱堆的回水管路相連通；

所述鍋爐右端的循環(huán)水出口還通過一段安裝有電動閥的旁通管路與所述供水管路相連通。

其中，所述消耗熱量子系統(tǒng)包括低溫發(fā)電機組，所述核供熱堆的供水管路與所述低溫發(fā)電機組左端的循環(huán)水入口相連通，所述低溫發(fā)電機組右端的循環(huán)水出口與所述一次網(wǎng)熱用戶的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端相連通。

其中，所述一次網(wǎng)熱用戶左端下部的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端通過一個一次網(wǎng)定速循環(huán)水泵與所述核供熱堆的回水管路相連通；

所述一次網(wǎng)定速循環(huán)水泵的水流入口與一個一次網(wǎng)補水定壓裝置相連通。

其中，所述核供熱堆的回水管路上還設(shè)置有一個一次網(wǎng)回水溫度測點，所述一次網(wǎng)回水溫度測點用于檢測所述回收管路中的回水溫度。

其中，還包括一個主控制器，所述主控制器分別與所述增加熱量子系統(tǒng)、所述消耗熱量子系統(tǒng)和所述一次網(wǎng)回水溫度測點相連接；

所述主控制器，用于讀取所述一次網(wǎng)回水溫度測點所檢測獲得的回水溫度，當該回水溫度大于預設(shè)耗能溫度時，發(fā)送控制信號給所述消耗熱量子系統(tǒng)，控制所述消耗熱量子系統(tǒng)運行；當該回水溫度小于預設(shè)加熱溫度時，發(fā)送控制信號給所述增加熱量子系統(tǒng)，控制所述增加熱量子系統(tǒng)運行。

其中，其特征在于，所述一次網(wǎng)熱用戶包括二次網(wǎng)換熱器、二次網(wǎng)蓄熱裝置、二次網(wǎng)熱泵機組、二次網(wǎng)補水定壓裝置和二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵；

所述一次網(wǎng)熱用戶的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端分別與所述二次網(wǎng)換熱器頂部右端的循環(huán)水入口和所述二次網(wǎng)蓄熱裝置左端上部的循環(huán)水入口相連通，所述一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端分別與所述二次網(wǎng)換熱器頂部左端的循環(huán)水出口和所述二次網(wǎng)蓄熱裝置左端下部的循環(huán)水出口相連通；

所述二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵左端的出水管與所述二次網(wǎng)換熱器底部右端的循環(huán)水入口相連通；

所述二次網(wǎng)換熱器，用于將所述一次網(wǎng)熱用戶的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端傳送過來的水與所述二次供熱管網(wǎng)中的回水進行熱交換，然后通過一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端循環(huán)回到一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)的回水管路中；

所述二次網(wǎng)蓄熱裝置，用于吸收所述一次網(wǎng)熱用戶的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端傳送過來的水的熱量并進行存儲，以及將吸收熱量后的水傳送回所述一次網(wǎng)熱用戶的熱力循環(huán)水輸出端；

所述二次網(wǎng)熱泵機組用于從吸收二次網(wǎng)蓄熱裝置中吸收熱量，然后對來自所述二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵左端的出水管輸出的水和所述一次網(wǎng)熱用戶的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端傳送過來的水繼續(xù)進行加熱后，再輸出給所述二次網(wǎng)熱用戶。

其中，所述一次網(wǎng)熱用戶還包括二次網(wǎng)補水定壓裝置；

所述二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵右端的吸水管還分別與所述二次網(wǎng)補水定壓裝置、二次網(wǎng)熱用戶的二次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端相連通。

其中，所述二次網(wǎng)換熱器，還用于將來自于所述變速循環(huán)水泵的出水管的水和來自于所述二次網(wǎng)熱泵機組加熱后的水進行混合并換熱后，再輸出到二次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端，然后傳送至二次網(wǎng)熱用戶。

其中，所述二次網(wǎng)熱泵機組包括二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器、二次網(wǎng)熱泵壓縮機和二次網(wǎng)熱泵冷凝器；

其中，所述二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器位于所述二次網(wǎng)蓄熱裝置中，所述二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器右端上部的工質(zhì)出口與所述二次網(wǎng)熱泵壓縮機左端的工質(zhì)入口相連通，所述二次網(wǎng)熱泵壓縮機右端的工質(zhì)出口與所述二次網(wǎng)熱泵冷凝器左端上部的工質(zhì)入口相連通，所述二次網(wǎng)熱泵冷凝器左端下部的工質(zhì)出口通過一個節(jié)流元件與所述二次網(wǎng)蒸熱泵發(fā)器右端下部的工質(zhì)入口相連通。

由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供了一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)，其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，保持低溫井式核供熱堆恒定的輸出溫度和輸出熱量，有效解決常壓低溫井式核供熱堆輸出的不可調(diào)節(jié)性與用戶的供熱需求波動性之間的矛盾，有利于促進低溫井式核供熱堆的進一步推廣普及，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)中供暖一次網(wǎng)子系統(tǒng)與一次網(wǎng)熱用戶之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)中供暖二次網(wǎng)子系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，2為鍋爐，3為低溫發(fā)電機組，4為一次網(wǎng)補水定壓裝置，5為一次網(wǎng)定速循環(huán)水泵，6為一次網(wǎng)回水溫度測點；

101為供水管路，102為回水管路，100為核供熱堆，200為增加熱量子系統(tǒng)，300為消耗熱量子系統(tǒng)，400為一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)，500為一次網(wǎng)熱用戶，51為一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端，52為一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端；

501為二次網(wǎng)換熱器，502為二次網(wǎng)蓄熱裝置，503為二次網(wǎng)熱泵機組，504為二次網(wǎng)補水定壓裝置，505為二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵；

600為二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)，5031為二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器，5032為二次網(wǎng)熱泵壓縮機，5033為二次網(wǎng)熱泵冷凝器；

700為二次網(wǎng)熱用戶，701為二次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端，702為二次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端。

具體實施方式

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)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

參見圖1，本發(fā)明提供了一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)，包括供暖一次網(wǎng)子系統(tǒng)和供暖二次網(wǎng)子系統(tǒng)，其中：

所述供暖一次網(wǎng)子系統(tǒng)包括核供熱堆100、增加熱量子系統(tǒng)200、消耗熱量子系統(tǒng)300和一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400；

所述一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400用于為所述供暖一次網(wǎng)系統(tǒng)提供循環(huán)水；

所述一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400中分布有所述核供熱堆100、增加熱量子系統(tǒng)200和消耗熱量子系統(tǒng)300，其中：

所述核供熱堆100，用于對所述一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400所提供的循環(huán)水進行加熱升溫處理，然后輸出給所述增加熱量子系統(tǒng)200或所述消耗熱量子系統(tǒng)300；

所述增加熱量子系統(tǒng)200，分別與所述核供熱堆100和所述一次網(wǎng)熱用戶500相連接，用于對所述核供熱堆100傳送過來的循環(huán)水進行加熱升溫處理，然后輸出給所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)中的一次網(wǎng)熱用戶500；

所述消耗熱量子系統(tǒng)300，分別與所述核供熱堆100和所述一次網(wǎng)熱用戶500相連接，用于對所述核供熱堆100傳送過來的水進行耗能降溫處理，然后輸出給所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)中的一次網(wǎng)熱用戶500；

所述供暖二次網(wǎng)子系統(tǒng)包括一次網(wǎng)熱用戶500、二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600和二次網(wǎng)熱用戶700，其中：

所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)包括二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600，所述二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600用于為所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)提供循環(huán)水；

所述二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600中分布有一次網(wǎng)熱用戶500和二次網(wǎng)熱用戶700。

具體實現(xiàn)上，所述核供熱堆100優(yōu)選為低溫井式核供熱堆。

具體實現(xiàn)上，所述一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400為所述供暖一次網(wǎng)系統(tǒng)中具有的用于傳送循環(huán)水的管網(wǎng)，包括多根管路，如圖2所示的多根管路組成的循環(huán)水管網(wǎng)。

需要說明的是，一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400也稱為供暖一次網(wǎng)，是指集中供熱的核供熱堆100等熱源廠到各一次網(wǎng)熱用戶500的管網(wǎng)；供暖二次網(wǎng)，也稱為二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)，是指一次網(wǎng)熱用戶500到各用熱單位的單體建筑物之間的管網(wǎng)，用于輸出加熱后的循環(huán)水給二次網(wǎng)熱用戶700，所述二次網(wǎng)熱用戶700例如為預設(shè)多個用戶需要用熱的空間或者用熱設(shè)備(例如用戶家庭居室中的暖氣片)。所述一次網(wǎng)熱用戶500優(yōu)選為熱力站，根據(jù)熱力站的位置和功能的不同，可分為用戶熱力站、小區(qū)熱力站、區(qū)域性熱力站和供熱首站等類型。

參見圖2，在本發(fā)明中，具體實現(xiàn)上，所述增加熱量子系統(tǒng)200包括鍋爐2，所述鍋爐2左端的循環(huán)水入口與所述核供熱堆100的供水管路101相連通，所述鍋爐2右端的循環(huán)水出口與所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端51相連通；

所述鍋爐2用于對流入其中的水進行加熱處理；

所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端52與所述核供熱堆100的回水管路102相連通。

具體實現(xiàn)上，所述鍋爐2右端的循環(huán)水出口還通過一段安裝有電動閥的旁通管路與所述供水管路101相連通。

參見圖2，在本發(fā)明中，具體實現(xiàn)上，所述消耗熱量子系統(tǒng)300包括低溫發(fā)電機組3，所述核供熱堆100的供水管路101與所述低溫發(fā)電機組3左端的循環(huán)水入口相連通，所述低溫發(fā)電機組3右端的循環(huán)水出口與所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端51相連通；

對于本發(fā)明，具體實現(xiàn)上，所述低溫發(fā)電機組3，用于提取所述核供熱堆100的供水管路101中水的熱量并進行發(fā)電，將發(fā)電獲得的電能輸出給外部用戶的電器設(shè)備(具體可以為電視機、冰箱等任意一種用戶預先設(shè)置的電器設(shè)備)使用(即實現(xiàn)發(fā)電功能)。

具體實現(xiàn)上，所述低溫發(fā)電機組3右端的循環(huán)水出口還通過一段帶有電動閥的旁通管路與所述供水管路101相連通。

在本發(fā)明中，所述低溫發(fā)電機組3可以為任意一種可以吸收外部的低溫熱源所散發(fā)的熱量而進行發(fā)電的裝置。具體實現(xiàn)上，例如可以為山西易通環(huán)能科技集團有限公司所生產(chǎn)YT系列的雙循環(huán)低溫發(fā)電機組，該低溫發(fā)電機組能夠可靠地適用于60℃～150℃低溫熱源的有效回收利用。當然，具體實現(xiàn)上，還可以是其他廠家生產(chǎn)的低溫發(fā)電機組，只要能夠吸收外部低溫熱源所散發(fā)的熱量而進行發(fā)電即可。

需要說明的是，具體實現(xiàn)上，所述低溫發(fā)電機組3包括蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器和工質(zhì)泵等四個主要部件，工質(zhì)在這四個部件中完成有機朗肯循環(huán)，具體循環(huán)過程為：工質(zhì)在低溫發(fā)電機組的蒸發(fā)器中吸熱，成為高溫(相對高溫)高壓的工質(zhì)蒸汽，然后進入膨脹機對外膨脹做功，從而帶動發(fā)電機切割磁力線發(fā)出電能，經(jīng)膨脹做功后的低壓高溫的蒸汽進入低溫發(fā)電機組的冷凝器中進行放熱，然后冷卻成低壓液體，再經(jīng)工質(zhì)泵加壓后回到蒸發(fā)器中，完成一個朗肯循環(huán)。

在本發(fā)明中，所述一次網(wǎng)熱用戶500左端下部的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端52通過一個一次網(wǎng)定速循環(huán)水泵5與所述核供熱堆100的回水管路102相連通。

具體實現(xiàn)上，所述一次網(wǎng)定速循環(huán)水泵5的水流入口與一個一次網(wǎng)補水定壓裝置4相連通。

具體實現(xiàn)上，所述核供熱堆100的回水管路102上還設(shè)置有一個一次網(wǎng)回水溫度測點6，所述一次網(wǎng)回水溫度測點6用于檢測所述回收管路102中的回水溫度。

在本發(fā)明中，具體實現(xiàn)上，需要說明的是，所述一次網(wǎng)定速循環(huán)水泵5、一次網(wǎng)補水定壓裝置4、一次網(wǎng)回水溫度測點6都是目前供熱管網(wǎng)中的常規(guī)設(shè)備，它們的具體性能參數(shù)根據(jù)實際的供暖一次網(wǎng)的需要和用戶的需要進行選擇設(shè)置。

需要說明的是，對于供暖一次網(wǎng)，其利用水作為介質(zhì)將核供熱堆100產(chǎn)生的熱量通過一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400供給一次網(wǎng)熱用戶500(熱力站)，在熱力站等一次網(wǎng)熱用戶500處換熱后，水的溫度下降并經(jīng)管網(wǎng)回到熱源處，與核供熱堆100內(nèi)的三回路換熱器進行換熱升溫后供給熱網(wǎng)，如此循環(huán)，可以將核供熱堆100產(chǎn)生的熱量持續(xù)供給熱用戶。其中，一次網(wǎng)定速循環(huán)水泵5是為供暖一次網(wǎng)的供水和回水提供循環(huán)動力，之所以選擇定速循環(huán)水泵，是為了保證與核供熱堆100進行熱交換的循環(huán)水量恒定，在循環(huán)水量恒定和循環(huán)水進出核供熱堆100的水溫均保持恒定的前提下，才能有效保證核供熱堆100恒定的熱量輸出。循環(huán)水在整個熱網(wǎng)流動會有水量損耗，通過一次網(wǎng)補水定壓裝置4，可以用該裝置的補水泵往一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400中補充水量損失，同時補水泵為一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400保持一定的靜水壓，保證整個一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400不排空不汽化，確保供熱管網(wǎng)的正常運行。

對于本發(fā)明提供的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)，為了方便進行自動控制，具體實現(xiàn)上，還包括一個主控制器，所述主控制器分別與所述增加熱量子系統(tǒng)200、所述消耗熱量子系統(tǒng)300和所述一次網(wǎng)回水溫度測點6相連接；

所述主控制器，用于讀取所述一次網(wǎng)回水溫度測點6所檢測獲得的回水溫度，當該回水溫度大于預設(shè)耗能溫度(例如58攝氏度)時，發(fā)送控制信號給所述消耗熱量子系統(tǒng)300，控制所述消耗熱量子系統(tǒng)300運行；當該回水溫度小于預設(shè)加熱溫度(例如55攝氏度)時，發(fā)送控制信號給所述增加熱量子系統(tǒng)200，控制所述增加熱量子系統(tǒng)200運行。

需要說明的是，在本發(fā)明中，所述預設(shè)耗能溫度和預設(shè)加熱溫度可以為根據(jù)本發(fā)明用戶需要所設(shè)置的任意大于零的數(shù)值，但是需要保證所述預設(shè)耗能溫度大于所述預設(shè)加熱溫度。

對于本發(fā)明，需要說明的是，任意兩個相鄰的相互連通的部件之間，具體通過至少一根中空的管路相連通。

在本發(fā)明中，具體實現(xiàn)上，參見圖3，所述一次網(wǎng)熱用戶500具體包括二次網(wǎng)換熱器501、二次網(wǎng)蓄熱裝置502、二次網(wǎng)熱泵機組503、二次網(wǎng)補水定壓裝置504和二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵505；

具體實現(xiàn)上，所述二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600為所述供暖二次網(wǎng)系統(tǒng)中具有的用于傳送循環(huán)水的管網(wǎng)，包括多根管路，如圖3所示的多根管路組成的循環(huán)水管網(wǎng)。

其中，所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端51分別與所述二次網(wǎng)換熱器501頂部右端的循環(huán)水入口和所述二次網(wǎng)蓄熱裝置502左端上部的循環(huán)水入口相連通，所述一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端52分別與所述二次網(wǎng)換熱器501頂部左端的循環(huán)水出口和所述二次網(wǎng)蓄熱裝置502左端下部的循環(huán)水出口相連通；

所述二次網(wǎng)換熱器501，用于將所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端51傳送過來的水與所述二次供熱管網(wǎng)600中的回水進行熱交換(即繼續(xù)加熱二次供熱管網(wǎng)600中的回水，為二次供熱管網(wǎng)600中的回水輸送熱量)，然后通過一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端52循環(huán)回到一次網(wǎng)供熱管網(wǎng)400的回水管路102中；所述二次網(wǎng)蓄熱裝置502，用于吸收所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端51傳送過來的水的熱量并進行存儲(即起到消耗熱量的作用)，以及將吸收熱量后的水傳送回所述一次網(wǎng)熱用戶500的熱力循環(huán)水輸出端52。

所述二次網(wǎng)熱泵機組503包括二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031、二次網(wǎng)熱泵壓縮機5032和二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033，其中，所述二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031位于所述二次網(wǎng)蓄熱裝置502中，所述二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031右端上部的工質(zhì)(具體為制冷劑)出口與所述二次網(wǎng)熱泵壓縮機5032左端的工質(zhì)入口相連通(具體通過一根管路)，所述二次網(wǎng)熱泵壓縮機5032右端的工質(zhì)出口與所述二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033左端上部的工質(zhì)入口相連通，所述二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033左端下部的工質(zhì)出口通過一個節(jié)流元件(例如電動閥)與所述二次網(wǎng)蒸熱泵發(fā)器5031右端下部的工質(zhì)入口相連通。

具體實現(xiàn)上，所述二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵505右端的吸水管還分別與所述二次網(wǎng)補水定壓裝置504、二次網(wǎng)熱用戶700的二次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端702相連通。

需要說明的是，所述二次網(wǎng)熱用戶700具體為各個具體的熱用戶，如多個建筑物中的用熱設(shè)施，例如散熱器。

在本發(fā)明中，所述二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033底部的循環(huán)水入口分別與所述二次網(wǎng)換熱器501底部右端的循環(huán)水出口和所述二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵505左端的出水管相連通，所述二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033頂部的循環(huán)水出口分別與所述二次網(wǎng)換熱器501底部左端的循環(huán)水入口和所述二次網(wǎng)熱用戶700的二次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端701相連通。

在本發(fā)明中，所述二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵505左端的出水管與所述二次網(wǎng)換熱器501底部右端的循環(huán)水入口相連通；

所述二次網(wǎng)熱泵機組503用于從吸收二次網(wǎng)蓄熱裝置502中吸收熱量(具體通過二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031中的工質(zhì)進行蒸發(fā)吸收外部的熱量)，然后對來自所述二次網(wǎng)變速循環(huán)水泵505的出水管輸出的水和所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端51傳送過來的水繼續(xù)進行加熱后，再輸出給所述二次網(wǎng)熱用戶700；

相應地，所述二次網(wǎng)換熱器501，還用于將來自于所述變速循環(huán)水泵505的出水管的水和來自于所述二次網(wǎng)熱泵機組503加熱后的水進行混合并換熱后，再輸出到二次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸入端701，然后傳送至二次網(wǎng)熱用戶700。

需要說明的是，如之前所述，所述一次網(wǎng)熱用戶500的一次網(wǎng)熱力循環(huán)水輸出端52與所述核供熱堆100的回水管路102相連通，從而實現(xiàn)一次網(wǎng)供水的循環(huán)利用。

在本發(fā)明中，所述二次網(wǎng)換熱器501是水和水的熱交換器，多采用板式換熱器，在在本發(fā)明系統(tǒng)中承擔將一次網(wǎng)循環(huán)水所攜帶的熱量以間接換熱的方式傳遞給二次網(wǎng)循環(huán)水，二次網(wǎng)循環(huán)水再將這些熱量帶給具體的二次網(wǎng)熱用戶。在本發(fā)明中，所述二次網(wǎng)蓄熱裝置502采用的是簡單的熱水顯熱蓄熱，即在二次網(wǎng)熱用戶700的用熱負荷低于核供熱堆100的發(fā)熱量時，系統(tǒng)呈現(xiàn)二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600的回水溫度升高的現(xiàn)象，此時通過二次網(wǎng)蓄熱裝置502，可以將所述一次網(wǎng)熱用戶500的熱力循環(huán)水輸入端51傳送過來的水的熱量并進行存儲(即起到消耗熱量的作用)；當二次網(wǎng)熱用戶的用熱負荷上升時，用二次網(wǎng)熱泵機組503來吸收二次網(wǎng)蓄熱裝置502中的熱量，經(jīng)過二次網(wǎng)熱泵機組503提質(zhì)后供給二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600。因為二次網(wǎng)熱用戶700的用熱負荷在整個采暖季每時每刻都在波動，二次網(wǎng)蓄熱裝置502的作用是蓄存供暖日負荷低谷時的富余熱量。

具體實現(xiàn)上，所述二次網(wǎng)蓄熱裝置502具體可以優(yōu)選為熱水貯罐或是熱水蓄水池。

由于二次網(wǎng)蓄熱裝置502中的熱水溫度較低，二次網(wǎng)熱泵機組503的作用是將蓄存在其中的提取出來并送回二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)中的回水中，平衡供暖日負荷的波動。

此外，二次網(wǎng)循環(huán)水在整個熱網(wǎng)流動會有水量損耗，二次網(wǎng)補水定壓裝置504用該裝置的補水泵往管網(wǎng)中補充水量損失，同時補水泵為管路保持一定的靜水壓，保證整個管網(wǎng)不排空、不汽化，確保管網(wǎng)的正常運行。

二次網(wǎng)變速循環(huán)泵505是為二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600提供循環(huán)動力，保證二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600中的循環(huán)水能將在二次網(wǎng)換熱器501吸取的熱量送到二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600上連接的二次網(wǎng)熱用戶700(即各個具體熱用戶，如建筑物內(nèi)的用熱設(shè)施，例如散熱器)，并把二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600中的回水帶回二次網(wǎng)換熱器501。

在本發(fā)明中，二次網(wǎng)熱泵機組503由二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031、二次網(wǎng)熱泵壓縮機5032、二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033、節(jié)流元件構(gòu)成，二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031置于二次網(wǎng)蓄熱裝置502中，工質(zhì)在二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031中吸取二次網(wǎng)蓄熱裝置502中的熱量變成高溫低壓的蒸汽，經(jīng)二次網(wǎng)熱泵壓縮機5032壓縮成高溫高壓的蒸汽進入二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033；由二次網(wǎng)變速循環(huán)泵505輸出的二次網(wǎng)回水一個分支管路進入二次網(wǎng)換熱器501，另一分支管路進入二次網(wǎng)熱泵冷凝器5031，這部分回水與進入二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033的高溫高壓工質(zhì)進行熱交換，工質(zhì)放熱成為低溫高壓液體，經(jīng)節(jié)流成為低溫低壓蒸汽回到二次網(wǎng)熱泵蒸發(fā)器5031，二次網(wǎng)的回水在二次網(wǎng)熱泵冷凝器5033中吸熱溫度升高，與進入二次網(wǎng)換熱器501的回水分支匯合，提高了二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600中的供水溫度并送往二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600中。由于二次網(wǎng)熱泵機組503高效的集熱和轉(zhuǎn)移熱量，蓄存于二次網(wǎng)蓄熱裝置502的熱量在供暖日負荷高峰時，將重新補充到二次網(wǎng)供熱管網(wǎng)600中，平衡核熱源(即核供熱堆100)的恒定輸出與供暖日負荷波動之間的差值。

需要說明的是，鑒于低溫井式核供熱堆的不可調(diào)節(jié)性，對于本發(fā)明，為了實現(xiàn)將低溫井式核供熱堆作為采暖季常開的熱源，以承擔城市熱力管網(wǎng)的基礎(chǔ)負荷的目的，設(shè)計一套與之匹配的一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)。即在一次網(wǎng)上采用增加供水熱量以及消耗供水熱量的技術(shù)措施，平衡一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求在整個采暖季不同階段、每天的不同時段隨氣溫變化所產(chǎn)生的波動，同時，在二次網(wǎng)上也采用增加供水熱量以及消耗供水熱量的技術(shù)措施(如熱泵機組以及二次網(wǎng)蓄熱裝置)，進一步平衡一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求(即核供熱堆100的供熱負荷)每日隨氣溫的波動，從而保持核供熱堆100恒定的供回水溫度和輸出功率，確保低溫井式核供熱堆能夠經(jīng)濟安全地運行。

對于本發(fā)明，需要說明的是，其在所述核供熱堆100的供水管路101上分別設(shè)置增加熱量子系統(tǒng)200和消耗熱量子系統(tǒng)300，并在供暖季的不同階段開啟并連通相應的連接通道。

在比較寒冷階段，當室外氣溫下降，一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求上升至超過核供熱堆100所能提供的熱能時，這時，將核供熱堆100保持在全開狀態(tài)，以為本發(fā)明的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)負荷，并開啟增加熱量子系統(tǒng)200中的鍋爐作為調(diào)峰鍋爐，起到為整個供暖系統(tǒng)增加供熱輸出的作用，滿足一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求在整個供暖季階段性的波動；同時在核供熱堆100發(fā)生故障時，增加熱量子系統(tǒng)200中的鍋爐也可作為備用的熱源，此時鍋爐能為熱網(wǎng)提供部分的熱負荷。

在比較溫暖的階段，當室外氣溫升高，一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求下降至低于核供熱堆100所能提供的熱能時，消耗熱量子系統(tǒng)300中的低溫發(fā)電機組啟動，消耗核供熱堆100所輸出的多余熱量，將其轉(zhuǎn)化為靈活方便的電能供給電用戶，起到消負荷的作用。

下面結(jié)合具體實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實施例1。當室外氣溫下降到某一較低溫度以下時，一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求(即核供熱堆100的供熱負荷)上升到超過核供熱堆100的熱能輸出量，這時候，開啟增加熱量子系統(tǒng)200中的鍋爐作為調(diào)峰鍋爐，起到為整個供暖系統(tǒng)增加供熱輸出的作用，滿足一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求；

具體實現(xiàn)上，所述鍋爐2的入口和旁通管路上分別設(shè)置有一個電動閥，這兩個電動閥聯(lián)動調(diào)整開啟度。

具體實現(xiàn)上，所述核供熱堆100的回水管路102上還設(shè)置有一個回水溫度測點6，所述回水溫度測點6用于檢測所述回收管路102中的回水水溫，所述鍋爐2的入口和旁通管路上分別設(shè)置的電動閥可以用回水溫度測點6檢測獲得的回水溫度作為開啟度調(diào)整信號。

對于本發(fā)明，當一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求(即核供熱堆100的供熱負荷)上升時，將導致回水管路102中的回水溫度下降，此時需要增加鍋爐入口處的電動閥的開啟度，相應地減小旁通管路上電動閥的開啟度，但是保持供水管路101上的總流量不變，經(jīng)過鍋爐加熱后，供水管路101的供水溫度上升，補充系統(tǒng)熱量不足；

相反，當一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求(即核供熱堆100的供熱負荷)下降時，將導致回水管路102中的回水溫度上升，此時需要減小鍋爐入口處的電動閥的開啟度，從而降低鍋爐的產(chǎn)熱量，相應地加大旁通管路上電動閥的開啟度，使得供水管路101上的總流量仍維持不變，此時，供水管路101的供水溫度下降。

實施例2。當室外氣溫較高時，一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求(即核供熱堆100的供熱負荷)低于核供熱堆100的輸出熱量，這時候，開啟消耗熱量子系統(tǒng)300。

一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求(即核供熱堆100的供熱負荷)的變化最終體現(xiàn)在回水溫度的改變，當室外氣溫上升，導致核供熱堆100的供熱負荷下降時，此時回水管路102中的回水溫度升高，當回水溫度測點6所檢測獲得的回水溫度超過預設(shè)耗能溫度時，那么，啟動低溫發(fā)電機組3消耗多余熱量，使得一次網(wǎng)的供水溫度下降，通過聯(lián)動改變低溫發(fā)電機組3的電動閥和旁路電動閥的開啟度，保持供水管路101上的總流量不變。

此外，本發(fā)明還在二次網(wǎng)上也采用增加供水熱量以及消耗供水熱量的技術(shù)措施(如熱泵機組以及二次網(wǎng)蓄熱裝置)，進一步平衡二次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求每日隨氣溫的波動，從而保持核供熱堆100恒定的供回水溫度和循環(huán)水量，進而保持輸出功率，確保低溫井式核供熱堆能夠經(jīng)濟安全地運行；

對于本發(fā)明，一旦核供熱堆100出現(xiàn)故障，可以切斷核供熱堆100的進出口，開啟旁路，此時鍋爐作為備用的熱源，提供供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)的部分供熱負荷，以保證供熱管網(wǎng)的安全。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)，具有以下的技術(shù)效果：

1、在供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)的供水管路起始端設(shè)置增加熱量子系統(tǒng)200和消耗熱量子系統(tǒng)300，用以平衡一次網(wǎng)熱用戶500供熱負荷因室外氣溫變化而導致的增或減，從而保持從核供熱堆100輸出的總熱量和供水、回水溫度保持恒定，無需變化，本發(fā)明提供的系統(tǒng)匹配于低溫井式核供熱堆進行供熱的運行特性，使得低溫井式核供熱堆進行供熱的方式能夠推廣運用至城市的供暖領(lǐng)域；

2、本發(fā)明采用定速循環(huán)水泵，來保持核供熱堆100的循環(huán)水量恒定不變，以回水管路的回水溫度作為基準，通過調(diào)節(jié)增加熱量子系統(tǒng)200和消耗熱量子系統(tǒng)300運行來達到改變向一次網(wǎng)熱用戶500提供的供水溫度的目的，實現(xiàn)供熱一次網(wǎng)定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)方式。而核供熱堆100進出口處的水溫度保持恒定，因此在恒定的循環(huán)水量及供回水溫度下，能保證核供熱堆100具有恒定的輸出熱量；

3、本發(fā)明提供的鍋爐可以起到增加供熱量的調(diào)峰作用，又作為核供熱堆100的備用熱源，為供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)的整體供熱安全提供保障；同時，由于一次網(wǎng)設(shè)置的低溫發(fā)電機組以及二次網(wǎng)設(shè)置的二次網(wǎng)蓄熱裝置與二次網(wǎng)熱泵機組的聯(lián)合運行，可以解決核供熱堆的熱能供給和二次網(wǎng)熱用戶700的用熱需求失配的矛盾，大大提高核供熱堆提供的低溫核熱能的利用率，并保障了核供熱堆的穩(wěn)定性和安全性；

4、對于本發(fā)明，其將增加熱量子系統(tǒng)200和消耗熱量子系統(tǒng)300均設(shè)置在核供熱堆100的供水管路起始端，即設(shè)置在安裝有核供熱堆100的核熱井熱源站內(nèi)，這樣不僅便于更好地集中調(diào)控，而且集中在管網(wǎng)干管，可以降低供暖系統(tǒng)的初投資和運行維護費用；同時，在一次網(wǎng)上采用增加供水熱量以及消耗供水熱量的技術(shù)措施，可以平衡一次網(wǎng)熱用戶500的用熱需求在整個采暖季不同階段隨氣溫變化所產(chǎn)生的波動，此外，本發(fā)明還在二次網(wǎng)上也采用增加供水熱量以及消耗供水熱量的技術(shù)措施(如二次網(wǎng)熱泵機組以及二次網(wǎng)蓄熱裝置)，進一步平衡二次網(wǎng)熱用戶700的用熱需求每日不同時段隨氣溫的波動，從而保持核供熱堆100恒定的供回水溫度和輸出功率，確保低溫井式核供熱堆能夠經(jīng)濟安全地運行；

5、本發(fā)明提供的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)常壓低溫井式核供熱堆的特點，實現(xiàn)核供熱堆作為單一或基礎(chǔ)熱源與現(xiàn)有城市熱網(wǎng)的合理匹配，使核供熱堆以其技術(shù)的安全性、良好的經(jīng)濟性替代傳統(tǒng)的燃煤鍋爐，是一項控制污染源、治理大氣環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)；

6、本發(fā)明提供的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)可保持核供熱堆100的供水和回水溫度分別為92℃和55℃的恒定值，總循環(huán)的水量保持恒定，因而核供熱堆100的輸出熱量保持恒定，使得核供熱堆在采暖季始終處于全負荷輸出狀態(tài)，最大限度發(fā)揮核燃料低成本、低溫供熱堆低運行費用的優(yōu)勢，為緩解我國能源短缺、保護大氣環(huán)境起到積極的作用。

綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種匹配低溫井式核供熱堆的供暖一次網(wǎng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)，其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，保持低溫井式核供熱堆恒定的輸出溫度和輸出熱量，有效解決常壓低溫井式核供熱堆輸出的不可調(diào)節(jié)性與用戶的供熱需求波動性之間的矛盾，有利于促進低溫井式核供熱堆的進一步推廣普及，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。