本發(fā)明涉及一種供熱系統(tǒng)，具體涉及一種熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱裝置。
背景技術(shù)：
：當供熱系統(tǒng)的熱負荷存在較大的日內(nèi)波動時，為了盡可能減少調(diào)峰熱源的運行時間，增加基礎(chǔ)熱源的利用小時數(shù)，蓄熱裝置在供熱系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。目前常見的蓄熱方案有“熱源處的集中式蓄熱”和“熱力站分布式二次側(cè)蓄熱”這兩種，然而這兩種方案都有各自的缺陷：熱源處的集中式蓄熱雖然蓄熱溫差大且易于管理維護，但蓄熱器的壓力等級較高，蓄熱器單位容積的建造費用昂貴；熱力站分布式二次側(cè)蓄熱雖然可以使用造價較低的常壓蓄熱器，但蓄熱溫差很小，相同蓄熱量下蓄熱罐的體積過大，建設(shè)成本較高。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱裝置，以解決在熱負荷顯著存在較大的日內(nèi)波動時，現(xiàn)有的兩種蓄熱方案不能有效地增加基礎(chǔ)熱源的利用小時數(shù)，蓄熱溫差小，供熱系統(tǒng)的運行成本高，區(qū)域供熱經(jīng)濟性較低的問題。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱裝置，它包括置換式常壓蓄熱器、二次網(wǎng)循環(huán)泵、一次網(wǎng)和二次網(wǎng)，它還包括換熱器、蓄熱泵、放熱泵、供水側(cè)蓄熱閥、回水側(cè)蓄熱閥和放熱閥；一次網(wǎng)和二次網(wǎng)之間布置有換熱器，一次網(wǎng)供水管與置換式常壓蓄熱器頂部之間布置有供水側(cè)管，供水側(cè)管上安裝有供水側(cè)蓄熱閥，一次網(wǎng)回水管與置換式常壓蓄熱器頂部之間布置有蓄熱管，蓄熱管上安裝有蓄熱泵，二次網(wǎng)供水管與置換式常壓蓄熱器之間布置有一次放熱管，一次放熱管上安裝有放熱閥，換熱器和二次網(wǎng)循環(huán)泵之間的二次網(wǎng)回水管與置換式常壓蓄熱器底部之間布置有二次放熱管，二次放熱管上安裝有放熱泵，一次網(wǎng)回水管與置換式常壓蓄熱器底部之間布置有回水側(cè)管，回水側(cè)管上安裝有回水側(cè)蓄熱閥。本發(fā)明的有益效果是：蓄熱泵與一次網(wǎng)回水管相連接，蓄熱泵工作溫度低，安全可靠性較高。放熱泵與二次網(wǎng)回水管相連接，放熱泵工作溫度低，安全可靠性較高。雙側(cè)聯(lián)合蓄熱增大了置換式常壓蓄熱器的蓄熱溫差，在蓄熱量相同的情況下，蓄熱罐體積較小，建造成本較低。該裝置可在供熱負荷低谷時吸納熱源的超額供熱量，然后在負荷高峰時將蓄熱量放出，滿足高峰時段系統(tǒng)的熱負荷需求。相比熱源處的集中式蓄熱，熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱的設(shè)計蓄熱溫度較低，可采用常壓蓄熱罐，單位容積的建造成本大大降低。當供熱系統(tǒng)存在顯著的日內(nèi)負荷波動時，配置熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱裝置可以增加基礎(chǔ)熱源的利用小時數(shù)、減小調(diào)峰熱源的運行小時數(shù)，降低供熱系統(tǒng)的運行成本，提高了區(qū)域供熱的經(jīng)濟性。附圖說明圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為置換式常壓蓄熱器蓄熱過程管道流量溫度示意圖；圖3為置換式常壓蓄熱器放熱過程管道流量溫度示意圖。其中，1為換熱器，2為置換式常壓蓄熱器，3為蓄熱泵，4為逆止閥，5為供水側(cè)蓄熱閥，6為回水側(cè)蓄熱閥，7為放熱閥；8為放熱泵，9為二次網(wǎng)循環(huán)泵，10為一次網(wǎng)供水管，11為一次網(wǎng)回水管，12為二次網(wǎng)供水管，13為二次網(wǎng)回水管。具體實施方式結(jié)合圖1說明，熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱裝置，它包括置換式常壓蓄熱器2、二次網(wǎng)循環(huán)泵9、一次網(wǎng)和二次網(wǎng)，它還包括換熱器1、蓄熱泵3、放熱泵8、供水側(cè)蓄熱閥5、回水側(cè)蓄熱閥6和放熱閥7；一次網(wǎng)和二次網(wǎng)之間布置有換熱器1，一次網(wǎng)供水管10與置換式常壓蓄熱器2頂部之間布置有供水側(cè)管10-1，供水側(cè)管10-1上安裝有供水側(cè)蓄熱閥5，一次網(wǎng)回水管11與置換式常壓蓄熱器2頂部之間布置有蓄熱管11-1，蓄熱管11-1上安裝有蓄熱泵3，二次網(wǎng)供水管12與置換式常壓蓄熱器2之間布置有一次放熱管12-1，一次放熱管12-1上安裝有放熱閥7，換熱器1和二次網(wǎng)循環(huán)泵9之間的二次網(wǎng)回水管13與置換式常壓蓄熱器2底部之間布置有二次放熱管13-1，二次放熱管上安裝有放熱泵8，一次網(wǎng)回水管11與置換式常壓蓄熱器2底部之間布置有回水側(cè)管11-2，回水側(cè)管11-2上安裝有回水側(cè)蓄熱閥6。為了防止運行中一次網(wǎng)和二次網(wǎng)水倒流，防止泵及驅(qū)動電動機反轉(zhuǎn)，以及容器介質(zhì)的泄放，蓄熱泵3與置換式常壓蓄熱器2連通的管道上設(shè)置逆止閥4，放熱泵8與置換式常壓蓄熱器2連通的管道上設(shè)置逆止閥4。參見圖1說明，為了提高換熱效率，減少熱損失，優(yōu)選地，換熱器1為板式換熱器。為了滿足實際工況和熱負荷需求，優(yōu)選地，供水側(cè)蓄熱閥5和回收側(cè)蓄熱閥6為調(diào)節(jié)閥，放熱閥7為調(diào)節(jié)閥。為了方便管理，節(jié)能降耗，滿足熱量調(diào)節(jié)，優(yōu)選地，蓄熱泵3和放熱泵8為變頻離心式調(diào)速泵。二次網(wǎng)循環(huán)泵9為變頻離心式調(diào)速泵。實施例：假設(shè)某熱力站對一公共建筑群進行供熱，承擔的總供熱面積為10萬m2，設(shè)計面積熱指標75w/m2。該建筑群在辦公時間段6:00-22:00存在辦公熱負荷，而在夜間22:00到次日6:00存在值班熱負荷，不同時間段建筑物的室內(nèi)設(shè)計溫度不同，因此熱力站負荷存在顯著的日周期變化規(guī)律。假設(shè)必要的負荷計算參數(shù)如下表1-表3：負荷計算參數(shù)表1總供熱面積單位面積熱指標采暖室外設(shè)計溫度s＝10萬m2q＝75w/m2ta＝-12℃負荷計算參數(shù)表2辦公時間段值班時間段6:00-22:00(共16小時)22:00-次日6:00(共8小時)負荷計算參數(shù)表3辦公時間段的室內(nèi)設(shè)計溫度值班時間段的室內(nèi)設(shè)計溫度t1＝18℃t2＝8℃假設(shè)熱力站一、二次側(cè)的設(shè)計供回水溫度和溫差如下表：假設(shè)置換式常壓蓄熱器2的設(shè)計蓄熱溫度為95℃、罐內(nèi)冷流體的溫度為60℃，則蓄熱溫差為δtc＝35℃。辦公時間段建筑物的熱負荷為：p1＝q×s＝75×105＝7.5mw假設(shè)熱負荷與室內(nèi)外溫差成正比，則值班時間段建筑物的熱負荷為：熱力站一天之內(nèi)的平均熱負荷為：因此，值班時間段蓄熱器的蓄熱功率為：辦公時間段蓄熱裝置的放熱功率為：蓄熱裝置對應的容積計算公式為：q＝δpc×8＝δpd×16＝13.3mwh通過對熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱裝置進行定量計算，可以得到蓄、放熱泵的設(shè)計流量和蓄熱器的設(shè)計容積。熱力站一次側(cè)循環(huán)流量g10恒定為：為了滿足值班時間段的蓄熱要求，流經(jīng)回水側(cè)蓄熱閥6的流量g6為：總的蓄熱時間為8小時，因此置換式常壓蓄熱器2的體積為：v2＝g6×8×3600/1000＝327m3板式換熱器的出水溫度x可由下列方程得到：g6×60+(g10-g6)·x＝g10×70x＝77.5℃為了使混合后的溫度為95℃，流經(jīng)供水側(cè)蓄熱閥的實際流量g5和流經(jīng)蓄熱泵的實際流量g3比為：總的蓄熱流量為11.34kg/s，因此蓄熱泵的設(shè)計流量g3′為：在辦公時間段，置換式常壓蓄熱器2進行放熱，放熱泵8的流量g8為：在值班時間段，二次網(wǎng)循環(huán)泵9的低峰流量g2為：而在辦公時間段，二次網(wǎng)循環(huán)泵9的高峰流量g2′為：為了實現(xiàn)熱源的恒定供熱，可采用不同的蓄熱方法，本發(fā)明所提出的熱力站分布式雙側(cè)聯(lián)合蓄熱裝置是最為經(jīng)濟的實現(xiàn)手段。針對本算例的總蓄熱量要求，三種不同蓄熱方案的對比計算結(jié)果如下表所示：具體的工作過程分為蓄熱過程和放熱過程兩個部分：對于蓄熱過程：蓄熱泵3，供水側(cè)蓄熱閥5和回水側(cè)蓄熱閥6開啟；放熱閥7和放熱泵8關(guān)閉。一次網(wǎng)供水管10內(nèi)的部分一次網(wǎng)高溫供水流經(jīng)供水側(cè)蓄熱閥5后，與一次網(wǎng)回水管11內(nèi)的經(jīng)蓄熱泵3加壓后的換熱部分低溫一次網(wǎng)回水混合，達到設(shè)計蓄熱溫度后送入置換式常壓蓄熱器2，置換式常壓蓄熱器2底部冷流體流經(jīng)回水側(cè)蓄熱閥6后，進入一次網(wǎng)回水管11。對于放熱過程：放熱閥7和放熱泵8開啟；蓄熱泵3，供水側(cè)蓄熱閥5和回水側(cè)蓄熱閥6關(guān)閉。二次網(wǎng)回水管13內(nèi)的部分二次網(wǎng)回水在放熱泵8的驅(qū)動下，進入置換式常壓蓄熱器2底部，置換式常壓蓄熱器2頂部熱流體流經(jīng)放熱閥7后，進入二次網(wǎng)供水管12。以上實施例只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述事例限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當前第1頁12