CN109915885A - 热网用户端带热能存储装置的供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热网用户端带热能存储装置的供热系统，包括大热源站，热力管网，传热介质，阀门组，直供式用户，其技术要点是：大热源站引出并接入有直供式用户的同一热力管网上还接入有外带保温层的固体储能体，在固体储能体内还分布有与热力管网相连通的金属管道，该固体储能体内还设置有其输出端与蓄热式用户输入端相连通的蓄热式用户管网；大热源站的热力管网通过阀门组分别与蓄热式用户相连通的固体储能体和直供式用户构成放热回路。本发明积极效果是：在同一热力管网上，利用接入固体储能体增加热网的兼容性、传输能力和管网的利用率，使与热力管网温度、压力、供热稳定性指标不匹配的用户可以获取大热源站的供热服务。

Description

热网用户端带热能存储装置的供热系统

技术领域

本发明涉及供热技术领域，特别涉及设置在热力管网和热用户之间的一种热网用户端带热能存储装置的供热系统，实现同一热力循环管网内具有接入不同温度、压力需求用户的能力。

背景技术

近几年，国内各省普遍采用装机容量30万千瓦以上热电厂抽取的热能或用100蒸吨以上供热能力组成的大热源站取代分布的燃煤小热源站给用户供热，这一举措对改善环境减少空气污染效果显著。由于多用户共用的大热源站要满足向不同温度、不同压力和热稳定要求高于一般热力管网输出稳定度的用户供热，就要铺设多条热力管网回路，如：供暖用户的热力管网在非供暖季闲置，而工业用户的热力管网随生产需求变化与季节无关；大热源站铺设的热力管网输出能力是有上限制约的，接在热力管网上的用户热能需求是不均衡的，用热高峰与低谷的比值越大，热力管网的利用率就越低；有些用户要实现连续不间断地用热，大热源站必须具有连续不间断供热的设备保障。实行大热源站供热模式后出现的热力管网回路多，闲置率高，利用率低，向稳定性要求高用户供热的难题不好解决，严重限制了大热源站拓展供热用户的空间，也拉高了制热成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种在同一热力管网上既有直供式用户也有蓄热式用户的热网用户端带热能存储装置的供热系统。

本发明所采用的技术方案是：一种热网用户端带热能存储装置的供热系统，包括大热源站，热力管网，传热介质，阀门组，直供式用户，其特征在于：大热源站引出并接入有直供式用户的同一热力管网上还接入有外带保温层的固体储能体，在固体储能体内还分布有与热力管网相连通的金属管道，该固体储能体内还设置有其输出端与蓄热式用户输入端相连通的蓄热式用户管网；在所述固体储能体内与热力管网相连通的金属管道两端还设置有阀门组；大热源站的热力管网通过阀门组分别与蓄热式用户相连通的固体储能体和直供式用户构成放热回路；蓄热式用户连接固体储能体构成供热回路。

本发明所述的热力管网是大热源站向热用户输出热能的管道。

本发明所述的阀门组是所述的阀门组是指热力管网热能传输的调节阀机构，阀门组为电动或/和手动调节阀，阀门组为单只成组或/和多只成组。

本发明所述的固体储能体具有大于1000kWh的蓄热能力，其固体储能体是阵列设置的预制固体储能体单元的集合，所述固体储能体由固体砌块或由固体砌块、固体粉末及固体浇筑料制成；利用材料的热特性吸收或释放热能。

本发明所述的固体储能体是指申请号为：2018111934836中所叙述的固体储能体。

本发明所述的传热介质包括：水、饱和蒸汽、过热蒸汽、导热油或空气具有流动性的热载体。

本发明需要对现有大热源站供热系统做技术改进，将有些不适合直接接入热力管网的用户，在热力管网与用户之间置入热能存储装置，使同一热力管网上连接有直供式用户也有蓄热式用户。直供式用户热力管网输出与用户需求保持同步供需关系；蓄热式用户热力管网输出与用户需求不必要保持同步。将大热源站热力管网的热能先输入到热能存储装置中，经热能存储装置减温减压后为用户提供热源。可以提高同一热力管网多用户的兼容性、提高热力管网的传输能力和利用率，从而实现大热源站发生突发性（24小时内的）短时供热中断时，除蓄热式用户供热质量不受影响外，分布在热力管网上的蓄热装置还能对热力管网反向馈送热能防止管网结冻。

本发明具有的优点及积极效果是：用户端带热能存储装置的供热系统，是在同一热力管网上，利用接入热能存储装置增加热网的兼容性、传输能力和管网的利用率，使与热力管网温度、压力、供热稳定性指标不匹配的用户可以获取大热源站的供热服务。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明供热系统的结构示意简图。

图中序号说明：1大热源站，2热力管网，3固体储能体，4蓄热式用户，5阀门组，6直供式用户，7传热介质，8蓄热式用户管网。

下面将结合附图并通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求为准。

具体实施方式

实施例：

由图1所示，图中1为大热源站是热电厂的余热供热机组，2为热力管网是传输热电厂温度280℃、压力1.6MPa过热蒸汽的循环管道，固体储能体3是固化在两根直径DN50，材质20G无缝金属管道外侧厚度为150mm的浇筑料，其中的20G无缝金属管道连接在热力管网2上，与热力管网2构成回路，而另一根20G无缝金属管道连接在蓄热式用户4上，与蓄热式用户4构成回路；蓄热式用户4所需的热源是140℃饱和蒸汽，5为阀门组，6直供式用户所需的热源是60℃～80℃的热水，7传热介质是过热蒸汽，8为蓄热式用户管网；大热源站1引出并接入有直供式用户6的同一热力管网上还接入有外带保温层的固体储能体3，在固体储能体3内还分布有与热力管网相连通的金属管道，该固体储能体3内还设置有其输出端与蓄热式用户4输入端相连通的蓄热式用户管网8；在所述固体储能体3内与热力管网相连通的金属管道两端还设置有阀门组5；大热源站1是的热力管网2通过阀门组5分别与蓄热式用户相连通的热能存储装置和直供式用户构成放热回路；蓄热式用户连接固体储能体3构成供热回路。在同一热力管网2内通过阀门组5接入若干组直供式用户6和蓄热式用户4；直供式用户6与热力管网2直接交换热能，蓄热式用户4与固体储能体3直接交换热能；当前固体储能体3所处的是吸热还是放热工作状态，取决于固体储能体3内蓄热介质与热力管网2内传热介质7的温度关系，热力管网2输出的传热介质温度高于固体储能体3内蓄热介质温度时热力管网2向固体储能体3放热，热力管网2输出的传热介质温度低于固体储能体3内蓄热介质温度时热力管网2吸收固体储能体3中的热能，若系统禁止固体储能体3中的热能向热力管网2释放，可以关闭本地阀门组5。当热力管网出现供热低谷时，用户端带固体储能体的供热系统通过控制阀门组5增加热力管网2存入固体储能体3的热量，使热力管网2富裕的热能存储在固体储能体3中，做为蓄热式用户4的储备热能；当热力管网出现供热高峰时，用户端带固体储能体的供热系统通过控制阀门组5减少热力管网2存入固体储能体3的热量，减轻热力管网2供热高峰期的负荷压力，为直供式用户6多提供热能，平衡热力管网2的输出能力。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种热网用户端带热能存储装置的供热系统，包括大热源站，热力管网，传热介质，阀门组，直供式用户，其特征在于：大热源站引出并接入有直供式用户的同一热力管网上还接入有外带保温层的固体储能体，在固体储能体内还分布有与热力管网相连通的金属管道，该固体储能体内还设置有其输出端与蓄热式用户输入端相连通的蓄热式用户管网；在所述固体储能体内与热力管网相连通的金属管道两端还设置有阀门组；大热源站的热力管网通过阀门组分别与蓄热式用户相连通的固体储能体和直供式用户构成放热回路；蓄热式用户连接固体储能体构成供热回路。

2.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于：所述的热力管网是指大热源站向直供式用户输出热能的管道。

3.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于：所述的阀门组是指热力管网热能传输的调节阀机构，阀门组为电动或/和手动调节阀，阀门组为单只成组或/和多只成组。

4.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于：所述的固体储能体具有大于1000kWh的蓄热能力，其固体储能体是阵列设置的预制固体储能体单元的集合，所述固体储能体由固体砌块或由固体砌块、固体粉末及固体浇筑料制成。

5.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于：所述的传热介质包括：水、饱和蒸汽、过热蒸汽、导热油或空气具有流动性的热载体。