申请/专利权人：同方节能装备有限公司

申请日：2019-07-23

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN110307668B

主分类号：F25B27/00

分类号：F25B27/00;F24D11/02;F25B15/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2019.11.01#实质审查的生效;2019.10.08#公开

摘要：本发明公开一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统，涉及冷热联供技术领域；包括低温核热源系统、吸收式供热系统和吸收式制冷系统；所述低温核热源系统包括低温核供热堆，所述低温核供热堆通过循环水出口连接有第一循环水泵，所述第一循环水泵与第一换热器的热媒侧进口连通，第一换热器的热媒侧出口与所述低温核供热堆的回水口连通；所述第一换热器的冷媒侧与所述吸收式供热系统和所述吸收式制冷系统并行连接；所述吸收式供热系统包括吸收式大温差换热机组，所述吸收式制冷系统包括吸收式冷水机组。本发明提供的基于吸收式技术的核能冷热联供系统，提高了系统的整体性能，并设置储热系统方便进行系统调节。

主权项：1.一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统，其特征在于：包括低温核热源系统、吸收式供热系统和吸收式制冷系统；所述低温核热源系统包括低温核供热堆，所述低温核供热堆通过循环水出口连接有第一循环水泵，所述第一循环水泵与第一换热器的热媒侧进口连通，第一换热器的热媒侧出口与所述低温核供热堆的回水口连通；所述第一换热器的冷媒侧与所述吸收式供热系统和所述吸收式制冷系统并行连接；所述吸收式供热系统包括吸收式大温差换热机组，所述吸收式制冷系统包括吸收式冷水机组；所述吸收式供热系统包括与所述第一换热器的冷媒侧出口依次串行连接的第二阀门、第三阀门、吸收式大温差换热机组、第二循环水泵，所述第二循环水泵与所述第一换热器的冷媒侧进口连通；所述第一换热器的冷媒侧出口与所述第二阀门之间并行连接有第一阀门，所述第一阀门连接有蓄热体，所述蓄热体末端与所述第二阀门连通后并行连接有第七阀门、所述吸收式制冷系统和所述第三阀门，所述第七阀门与所述第二循环水泵连接；所述吸收式大温差换热机组包括第二换热器和与所述第三阀门的出口连接的第一发生器，所述第一发生器与所述第二换热器的热媒入口连接，所述第二换热器的热媒出口连接有第一蒸发器，所述第一蒸发器与所述第二循环水泵连接；外接的供热回水管道分别连接有第一吸收器和所述第二换热器的冷媒侧入口，所述第一吸收器的出口连接有第一冷凝器，所述第一冷凝器的出口与所述第二换热器的冷媒侧出口连通后连接有外接的供热供水管道；所述吸收式制冷系统包括第四阀门，所述蓄热体末端与所述第二阀门连通后并行连接有第七阀门、所述第四阀门和所述第三阀门；所述吸收式冷水机组包括第二蒸发器、第二吸收器、第二发生器和第二冷凝器；所述第四阀门的出口与所述第二发生器连接，所述第二发生器的出口与所述第一蒸发器的出口连通后与所述第二循环水泵的入口连接；外接的制冷回水管道与所述第二蒸发器的入口连接，所述第二蒸发器的出口分别连接有第五阀门和第六阀门，所述第五阀门连接有蓄冷体，所述蓄冷体的出口与所述第六阀门的出口连通后连接有外接的制冷供水管道；所述第二冷凝器、第二吸收器和散热器形成闭式循环连接；低温核供热堆产生高温热水，经过第一循环水泵进入第一换热器，在第一换热器内加热二次循环水；经过降温的循环水排出第一换热器返回低温核供热堆，行成一个闭式循环；经过加热的二次循环水排出第一换热器，进入吸收式供热系统和吸收式制冷系统，两个系统能够单独运行或同时运行，能够按照实际功率调节进入两个系统的水流量，同时调节蓄热体和蓄冷体的储能量来实现总体的能量平衡；进入吸收式供热系统和进入吸收式制冷系统的热水经过降温后均返回第二循环水泵，经过第二循环水泵加压后，进入第一换热器。

全文数据：一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统技术领域本发明涉及冷热联供技术领域，特别是涉及一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统。背景技术近年来，随着我国经济高速发展、城市化水平不断提高，集中供热、供冷应用得到快速发展。但由于我国以燃煤为主的能源消费结构并未得到根本性改变，北方地区冬季供暖仍以燃煤为主，进而造成了严重的雾霾污染。近年来国家大力发展清洁能源，核能作为无排放、无污染的清洁能源有很好适用性。核能供暖、供冷在环保、成本、使用稳定性等方面有很好的效益。核供热不像化石燃料供热那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能供热不会造成空气污染。核能供热不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核供热堆使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座100百万瓦的核能供热站一年只需3公吨的铀燃料，运输成本低。核能供热成本中，燃料费用所占的比例较低，核能成本较不易受到国际经济情势影响，成本稳定。因而核能在冷热联供方面有很好的市场推广性。至今核供热技术应用已具有一定规模，世界有57座反应堆在发电的同时产生热水或蒸汽用于区域供热，主要分布于寒冷的东欧，如俄罗斯、乌克兰。我国在核能冷热联供方面处在实验开发阶段，未来几年也会有长足的发展。但是大多数核能低温堆只进行供热，而且只通过简单的换热器进行热交换。现有的核能冷热练功装置，例如专利CN201821126856公开的低温核供热堆冷热联供装置，只是应用换热器来进行系统间的换热，在制冷系统中用吸收式热泵升温循环水，然后用升温的循环水进行制冷，这种方案降低了系统的整体性能，同时没有设置储热系统进行系统调节。发明内容本发明的目的是提供一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统，以解决上述现有技术存在的问题，提高了系统的整体性能，并设置储热系统方便进行系统调节。为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统，包括低温核热源系统、吸收式供热系统和吸收式制冷系统；所述低温核热源系统包括低温核供热堆，所述低温核供热堆通过循环水出口连接有第一循环水泵，所述第一循环水泵与第一换热器的热媒侧进口连通，第一换热器的热媒侧出口与所述低温核供热堆的回水口连通；所述第一换热器的冷媒侧与所述吸收式供热系统和所述吸收式制冷系统并行连接；所述吸收式供热系统包括吸收式大温差换热机组，所述吸收式制冷系统包括吸收式冷水机组。可选的，所述吸收式供热系统包括与所述第一换热器的冷媒侧出口依次串行连接的第二阀门、第三阀门、吸收式大温差换热机组、第二循环水泵，所述第二循环水泵与所述第一换热器的冷媒侧进口连通；所述洗衣换热器的冷媒侧出口与所述第二阀门之间并行连接有第一阀门，所述第一阀门连接有蓄热体，所述蓄热体末端与所述第二阀门连通后并行连接有第七阀门、所述吸收式制冷系统和所述第三阀门，所述第七阀门与所述第二循环水泵连接。可选的，所述吸收式大温差换热机组包括第二换热器和与所述第三阀门的出口连接的第一发生器，所述第一发生器与所述第二换热器的热媒入口连接，所述第二换热器的热媒出口连接有第一蒸发器，所述第一蒸发器与所述第二循环水泵连接；外接的供热回水管道分别连接有第一吸收器和所述第二换热器的冷媒侧入口，所述第一吸收器的出口连接有第一冷凝器，所述第一冷凝器的出口与所述第二换热器的冷媒侧出口连通后连接有外接的供热供水管道。可选的，所述吸收式制冷系统包括第四阀门，所述蓄热体末端与所述第二阀门连通后并行连接有第七阀门、所述第四阀门和所述第三阀门；所述吸收式冷水机组包括第二蒸发器、第二吸收器、第二发生器和第二冷凝器；所述第四阀门的出口与所述第二发生器连接，所述第二发生器的出口与所述第一蒸发器的出口连通后与所述第二循环水泵的入口连接；外接的制冷回水管道与所述第二蒸发器的入口连接，所述第二蒸发器的出口分别连接有第五阀门和第六阀门，所述第五阀门连接有蓄冷体，所述蓄冷体的出口与所述第六阀门的出口连通后连接有外接的制冷供水管道。可选的，所述第二冷凝器、第二吸收器和散热器行成闭式循环连接。本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明通过安装吸收式大温差化热机组提高换热强度，降低供热堆回收温度，提高管网输能能力，可以提高供热整体性能。通过安装吸收式冷机，在夏季无供热需求或供热负荷较低时，应用供热堆产生的热水驱动吸收式冷机进行制冷，实现集中式供冷，可以提高低温堆的使用效率，提高经济效益。由于整体供热、供冷在不同时间段有很大的负荷波动，添加蓄热体、蓄冷体能很好的调节系统负荷，缓解核能低温堆的负荷调节压力，同时也防止了系统过热、过冷，提高了系统的启动速度和调节反应能力。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明基于吸收式技术的核能冷热联供系统示意图；其中，1为低温核供热堆、2为第一换热器、3为第一循环水泵、4为第一阀门、5为第二阀门、6为第三阀门、7为蓄热体、8为第二循环水泵、9为第七阀门、10为第二换热器、11为第一发生器、12为第一冷凝器、13为第一吸收器、14为第一蒸发器、15为第四阀门、16为第二发生器、17为第二蒸发器、18为第五阀门、19为第六阀门、20为蓄冷体、21为第二吸收器、22为第二冷凝器、23为散热器。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的目的是提供一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统，以解决上述现有技术存在的问题，提高了系统的整体性能，并设置储热系统方便进行系统调节。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明提供一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统，如图1所示，包括低温核热源系统、吸收式供热系统、吸收式制冷系统。低温核热源系统包括低温核供热堆1、第一换热器2、第一循环水泵3。吸收式供热系统包括第二循环水泵8、第一阀门4、第二阀门5、第三阀门6、第七阀门9、蓄热体7以及吸收式大温差换热机组，吸收式大温差换热机组包括第一发生器11、第一冷凝器12、第一蒸发器14、第一吸收器13、第二换热器10。吸收式制冷系统包括第四阀门15、第五阀门18、第六阀门19、散热器23、蓄冷体20、吸收式冷水机组。吸收式冷水机组包括第二发生器16，第二冷凝器22，第二蒸发器17，第二吸收器21。系统中的第一阀门4与蓄热体7入口连接，第二阀门5与第一阀门4并联，第三阀门6与吸收式供热系统的第一发生器11入口连接。系统中第四阀门15与吸收式制冷系统的第二发生器16入口连接。第五阀门18与蓄冷体20入口连接，第六阀门19与第五阀门18并联。低温核供热堆1底部循环水出口与第一循环水泵3连接，第一循环水泵3与第一换热器2一次水进口连接，第一换热器2一次水出口与低温核供热堆1回水口连接。第一换热器2采用逆流换热，第二循环水泵8与第一换热器2冷媒侧进口连接，第一换热器2冷媒侧出口与第一阀门4、第二阀门5并联连接，第一阀门4连接蓄热体7入口，蓄热体7出口与第二阀门5出口合并，并分为三个支路分别连接第三阀门6、第四阀门15和第七阀门9，第七阀门9出口连接第二循环水泵8入口。第三阀门6出口连接第一发生器11入口，第一发生器11出口连接第二换热器10热媒侧入口，第二换热器10热媒出口连接第一蒸发器14入口，第一蒸发器14出口连接第二循环水泵8入口。供热回水分两路分别进入第二换热器10冷媒入口和第一吸收器13入口，第一吸收器13出口连接第一冷凝器12入口，第一冷凝器12出口与第二换热器10冷媒出口联通后与供热供水的管道连接。第四阀门15出口连接第二发生器16入口，第二发生器16出口与第一蒸发器14出口相连并汇合通往第二循环水泵8入口。制冷回水连接第二蒸发器17入口，第二蒸发器17出口分两路连接第五阀门18和第六阀门19，第五阀门18连接蓄冷体20入口，蓄冷体20出口与第六阀门19出口相连并汇合通往制冷供水管道。第二冷凝器22、第二吸收器21、散热器23行成闭式循环，散除第二吸收器21与第二冷凝器22产生的热量。本发明将吸收式技术应用到核能冷热联供领域，具体如下：低温核供热堆1产生高温热水，经过第一循环水泵3进入第一换热器2，在第一换热器2内加热二次循环水。经过降温的循环水排出第一换热器2返回低温核供热堆1，行成一个闭式循环。经过加热的二次循环水排出第一换热器2，进入吸收式供系统和吸收式制冷系统，两个系统可以单独运行也可以同时运行，可以按照实际功率调节进入两个系统的水流量，同时可以调节蓄热体7和蓄冷体20的储能量来实现总体的额能量平衡。进入吸收式供热系统和进入吸收式制冷系统的热水经过降温后均返回第二循环水泵8，经过第二循环水泵8加压后，进入第一换热器2。本发明基于吸收式技术的核能冷热联供系统可以实现多种工况运行，其具体方法可以如下：实施例一：供热运行；低温核供热堆1产生高温热水进入第一换热器2加热二次循环热水，被加热的二次循环热水从第一换热器2排出进入第一阀门4和第二阀门5。第一阀门4关闭，第二阀门5开启，第三阀门6开启，第七阀门9关闭，第四阀门15关闭。实施例二：储热运行；低温核供热堆1产生高温热水进入第一换热器2加热二次循环热水，被加热的二次循环热水从第一换热器2排出进入第一阀门4和第二阀门5。第一阀门4开启，第七阀门9开启，第二阀门5关闭，第三阀门6关闭，第四阀门15关闭。实施例三：储热、供热同时运行；储热运行，低温核供热堆1产生高温热水进入第一换热器2加热二次循环热水，被加热的二次循环热水从第一换热器2排出进入第一阀门4和第二阀门5。第一阀门4开启，第二阀门5开启，第七阀门9开启，第三阀门6开启，第四阀门15闭合，通过调节第七阀门9的开度调节储热量与供热量比例。实施例四：供冷运行；低温核供热堆1产生高温热水进入第一换热器2加热二次循环热水，被加热的二次循环热水从第一换热器2排出进入第一阀门4和第二阀门5，第一阀门4关闭，第二阀门5开启，第三阀门6关闭，第七阀门9关闭，第四阀门15开启，第五阀门18关闭，第六阀门19开启。实施例五：储冷运行；低温核供热堆1产生高温热水进入第一换热器2加热二次循环热水，被加热的二次循环热水从第一换热器2排出进入第一阀门4和第二阀门5，第一阀门4关闭，第二阀门5开启，第三阀门6关闭，第七阀门9关闭，第四阀门15开启，第五阀门18开启，第六阀门19关闭。实施例六：供冷、储冷同时运行；低温核供热堆1产生高温热水进入第一换热器2加热二次循环热水，被加热的二次循环热水从第一换热器2排出进入第一阀门4和第二阀门5，第一阀门4关闭，第二阀门5开启，第三阀门6关闭，第七阀门9关闭，第四阀门15开启，第五阀门18开启，第六阀门19开启。实施例七：冷热联供运行；低温核供热堆1产生高温热水进入第一换热器2加热二次循环热水，被加热的二次循环热水从第一换热器2排出进入第一阀门4和第二阀门5，第一阀门4关闭，第二阀门5开启，第三阀门6开启，第七阀门9关闭，第四阀门15开启，第五阀门18关闭，第六阀门19开启。本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

权利要求：1.一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统，其特征在于：包括低温核热源系统、吸收式供热系统和吸收式制冷系统；所述低温核热源系统包括低温核供热堆，所述低温核供热堆通过循环水出口连接有第一循环水泵，所述第一循环水泵与第一换热器的热媒侧进口连通，第一换热器的热媒侧出口与所述低温核供热堆的回水口连通；所述第一换热器的冷媒侧与所述吸收式供热系统和所述吸收式制冷系统并行连接；所述吸收式供热系统包括吸收式大温差换热机组，所述吸收式制冷系统包括吸收式冷水机组。2.根据权利要求1所述的基于吸收式技术的核能冷热联供系统，其特征在于：所述吸收式供热系统包括与所述第一换热器的冷媒侧出口依次串行连接的第二阀门、第三阀门、吸收式大温差换热机组、第二循环水泵，所述第二循环水泵与所述第一换热器的冷媒侧进口连通；所述洗衣换热器的冷媒侧出口与所述第二阀门之间并行连接有第一阀门，所述第一阀门连接有蓄热体，所述蓄热体末端与所述第二阀门连通后并行连接有第七阀门、所述吸收式制冷系统和所述第三阀门，所述第七阀门与所述第二循环水泵连接。3.根据权利要求2所述的基于吸收式技术的核能冷热联供系统，其特征在于：所述吸收式大温差换热机组包括第二换热器和与所述第三阀门的出口连接的第一发生器，所述第一发生器与所述第二换热器的热媒入口连接，所述第二换热器的热媒出口连接有第一蒸发器，所述第一蒸发器与所述第二循环水泵连接；外接的供热回水管道分别连接有第一吸收器和所述第二换热器的冷媒侧入口，所述第一吸收器的出口连接有第一冷凝器，所述第一冷凝器的出口与所述第二换热器的冷媒侧出口连通后连接有外接的供热供水管道。4.根据权利要求3所述的基于吸收式技术的核能冷热联供系统，其特征在于：所述吸收式制冷系统包括第四阀门，所述蓄热体末端与所述第二阀门连通后并行连接有第七阀门、所述第四阀门和所述第三阀门；所述吸收式冷水机组包括第二蒸发器、第二吸收器、第二发生器和第二冷凝器；所述第四阀门的出口与所述第二发生器连接，所述第二发生器的出口与所述第一蒸发器的出口连通后与所述第二循环水泵的入口连接；外接的制冷回水管道与所述第二蒸发器的入口连接，所述第二蒸发器的出口分别连接有第五阀门和第六阀门，所述第五阀门连接有蓄冷体，所述蓄冷体的出口与所述第六阀门的出口连通后连接有外接的制冷供水管道。5.根据权利要求4所述的基于吸收式技术的核能冷热联供系统，其特征在于：所述第二冷凝器、第二吸收器和散热器行成闭式循环连接。

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