[发明专利]低温核供热堆城市管网系统

说明书

本发明公开了一种低温核供热堆城市管网系统，包括包括一回路、二回路和三回路，所述一回路包括第一核供热堆及与第一核供热堆连接的第一换热器，所述二回路包括第一换热器以及与第一换热器连接的第二换热器，所述三回路包括依次连接的第二换热器、第三换热器及城市管网；所述第三换热器通过换热管路连接热泵，该系统能够避免燃煤备份热源带来的污染。

技术领域

本发明涉及核能供热技术领域，特别是一种低温核供热堆城市管网系统。

背景技术

目前，常规的低温供热堆换热系统通常包括一回路、二回路和三回路，从而构成了整个换热网络，一回路用于与堆芯热源直接换热，二回路为一独立的密闭中间循环回路，对一回路和三回路起到隔离作用，并将一回路堆芯的发热量传递给三回路。上述换热系统通常存在如下几个问题：

1、核能供热一般保持基本负荷；在最冷的气候条件下需要有另一个调峰热源，作为补充；法规也规定在整个供热季，供暖系统必须有备份；一旦一个系统出现故障；必须马上就可以启动备份系统；以保障不间断的供热和给出维修系统的时间。因此，一般设计的核供热方案都有一个燃煤调峰、备份锅炉；目前在强调清洁能源的前提下，这个锅炉是不允许存在的。

2、核供热热井面对的是一个庞大、复杂的城市热力管网系统，其热负荷随季节、天气、以及居民的使用量而变化，当负荷频繁变化时，会对直接与堆芯热源换热的一回路产生扰动，产生不稳定因素，带来安全隐患。

3、核供热系统的热能输出可控率低，二回路通常无法对一路回的热能充分利用，大量热量流失。如果通过调整功率来控制热能输出，不仅提高了运营成本，还会会造成系统不稳定，导致事故率上升。

4、核供热系统一旦发生泄漏会导致放射性污水外排，造成核污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温核供热堆城市管网系统，能够避免燃煤备份热源带来的污染。

为了实现上述目的，本发明提供的一种低温核供热堆城市管网系统，包括一回路、二回路和三回路，所述一回路包括第一核供热堆及与第一核供热堆连接的第一换热器，所述二回路包括第一换热器以及与第一换热器连接的第二换热器，所述三回路包括依次连接的第二换热器、第三换热器及城市管网；所述第三换热器通过换热管路连接热泵。

优选地，所述一回路还包括第二核供热堆，所述第二核供热堆与第一换热器连接；或

所述一回路还包括非燃煤型供热源，所述非燃煤型供热源与第一换热器连接。

优选地，所述非燃煤型供热源为工业余热热源和/或地源热源。

优选地，所述二回路中，在第一换热器及第二换热器之间还设置有能量平衡分配器，所述能量平衡分配器包括集热容器，集热容器上连接有供热输出回路，集热容器上还连接有至少一路余热输出回路。

优选地，所述供热输出回路包括与集热容器连接的供热管道和控制阀，以及与供热管道连接的第二换热器，供热管道和/或第二换热器中均设置有温度传感器，所述余热输出回路包括与集热容器连接的余热输出管道和控制阀，以及与余热输出管道连接的第四换热器，余热输出管道和/或第四换热器中设置有温度传感器；供热管道和余热输出管道上设置有水泵。

优选地，所述第四换热器与海水淡化设备的供热系统连接。

优选地，所述第四换热器与污水处理设备的供热系统连接。

优选地，所述供热管道和余热输出管道中设有流量计。

优选地，所述供热输出回路和余热输出回路上均设置有惯性稳压装置。

优选地，所述第一核供热堆和第二核供热堆分别设置于第一核供热堆厂房及第二核供热堆厂房中，第一核供热堆厂房及第二核供热堆厂房之间设置有一个核燃料厂房。