一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统的制作方法

本发明涉及供热与环境技术领域，特别是涉及一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统。

背景技术：

目前，作为城市供暖热源的锅炉是造成大气污染的主要原因之一，为了有效减少大气污染，常压低温井式核供热堆以其技术的安全性、良好的经济性，逐渐替代传统的燃煤锅炉作为城市集中供热系统的热源。常压低温井式核供热堆作为市集中供热系统的热源，是解决城市能源供应、减轻运输压力和消除燃煤造成环境污染的一种新途径，也是现阶段治理大气污染的关键所在。

对于常压低温井式核供热堆，其从确保安全和经济运行的角度出发，运行过程中只有“开”和“关”两个动作，因此其作为单个热源只有“全负荷输出”和“不输出”两种状态，即核供热堆输出的热水供水和回水温度恒定、输出的热量恒定，具有输出不可调节性。

在实际生产生活中，用户需要的供暖热负荷是随室外温度的变化而时刻在变化，对于现有的以燃煤、燃油、燃气锅炉为主要供暖热源的城市集中供热系统来说，这些常规热源输出的热量及输出的供水和回水温度可随室外温度的变化而随时改变，以适应用户需要的供暖热负荷的变化。

但是，对于采用常压低温井式核供热堆作为独立热源的城市集中供热系统，目前还无法有效解决常压低温井式核供热堆输出的不可调节性与用户的供热需求波动性之间的矛盾。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，其能够保障用户需要的供暖热负荷随室外温度的变化而时刻在变化的同时，保持低温井式核供热堆恒定的输出温度和输出热量，有效解决常压低温井式核供热堆输出的不可调节性与用户的供热需求波动性之间的矛盾。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统，其能够保障用户需要的供暖热负荷随室外温度的变化而时刻在变化的同时，保持低温井式核供热堆恒定的输出温度和输出热量，有效解决常压低温井式核供热堆输出的不可调节性与用户的供热需求波动性之间的矛盾，有利于促进低温井式核供热堆的进一步推广普及，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统，包括供热管网，所述供热管网用于为所述供暖一次网系统提供循环水，所述供热管网中分布有核供热堆、增加热量子系统、消耗热量子系统和一次网热用户，其中：

所述核供热堆，用于对所述供热管网提供的循环水进行加热升温处理，然后输出给所述增加热量子系统或所述消耗热量子系统；

所述增加热量子系统，分别与所述核供热堆和所述一次网热用户相连接，用于对所述核供热堆传送过来的循环水进行加热升温处理，然后输出给所述一次网热用户；

所述消耗热量子系统，分别与所述核供热堆和所述一次网热用户相连接，用于对所述核供热堆传送过来的水进行耗能降温处理，然后输出给所述一次网热用户。

其中，所述增加热量子系统包括锅炉，所述锅炉左端的循环水入口与所述核供热堆的供水管路相连通，所述锅炉右端的循环水出口与所述一次网热用户的循环水输入端相连通；

所述一次网热用户的循环水输出端与所述核供热堆的回水管路相连通。

其中，所述消耗热量子系统包括蓄热装置和热泵低温发电一体机，所述蓄热装置和热泵低温发电一体机相连接；

所述核供热堆的供水管路与所述蓄热装置顶部的循环水入口相连通，所述蓄热装置底部的循环水出口与所述锅炉右端的循环水出口相连通，所述蓄热装置底部的循环水出口还通过一个管路与所述一次网热用户左端上部的循环水输入端相连通；

所述蓄热装置用于吸收所述核供热堆传送过来的水的热量并进行存储；

所述热泵低温发电一体机与所述蓄热装置相连接，用于提取所述蓄热装置存储的热量并进行发电，将发电获得的电能输出给外部用户的电器设备使用。

其中，所述发电机与预设的任意一个或者多个用电设备相连接，用于为所述用电设备提供工作用电。

其中，所述一次网热用户左端下部的循环水输出端通过一个定速循环水泵与所述核供热堆的回水管路相连通；

所述定速循环水泵的水流入口与一个补水定压装置相连通。

其中，所述核供热堆的回水管路上还设置有一个回水温度测点，所述回水温度测点用于检测所述回收管路中的回水温度。

其中，还包括一个主控制器，所述主控制器分别与所述增加热量子系统、所述消耗热量子系统和所述回水温度测点相连接；

所述主控制器，用于读取所述回水温度测点所检测获得的回水温度，当该回水温度大于预设耗能温度时，发送控制信号给所述消耗热量子系统，控制所述消耗热量子系统运行；当该回水温度小于预设加热温度时，发送控制信号给所述增加热量子系统，控制所述增加热量子系统运行。

其中，所述热泵低温发电一体机还用于提取所述蓄热装置存储的热量，以对所述核供热堆传送过来的水进行加热升温处理，再向外输出给所述一次网热用户；

所述主控制器，用于当该回水温度小于预设加热温度时，发送控制信号给所述消耗热量子系统中的热泵低温发电一体机，控制所述热泵低温发电一体机提取所述蓄热装置存储的热量来对所述核供热堆传送过来的水进行加热升温处理。

其中，所述热泵低温发电一体机包括蒸发器、膨胀压缩机、冷凝器、工质泵和一个发电机；

所述蒸发器放置于所述蓄热装置中；

所述蒸发器顶部的工质出口与所述膨胀压缩机左端的工质入口相连通，所述膨胀压缩机右端的工质出口与所述冷凝器顶部左端工质入口相连通，所述冷凝器底部左端的工质出口与所述工质泵右端的工质入口相连通，所述工质泵左端的工质出口与所述蒸发器底部的工质入口相连通；

所述冷凝器顶部右端的循环水入口与所述供水管路相连通，所述冷凝器底部右端的循环水出口与所述蓄热装置底部的循环水出口相连通，所述冷凝器底部右端的循环水出口还与所述一次网热用户的循环水输入端相连通；

所述膨胀压缩机与所述发电机相连接，所述膨胀压缩机用于向所述发电机输出能量，驱动所述发电机切割磁力线做功并发电。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统，其能够保障用户需要的供暖热负荷随室外温度的变化而时刻在变化的同时，保持低温井式核供热堆恒定的输出温度和输出热量，有效解决常压低温井式核供热堆输出的不可调节性与用户的供热需求波动性之间的矛盾，有利于促进低温井式核供热堆的进一步推广普及，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统的结构框图；

图2为本发明提供的一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统一种实施例的结构示意图；

图中，10为热泵低温发电一体机，11为蒸发器，12为膨胀压缩机，13为冷凝器，14为工质泵；

2为锅炉，3为蓄热装置，4为补水定压装置，5为定速循环水泵，6为回水温度测点；

101为供水管路，102为回水管路，100为核供热堆，200为增加热量子系统，300为消耗热量子系统，400为外部水源，500为一次网热用户，51为循环水输入端，52为循环水输出端。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明提供了一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统，包括供热管网400，所述供热管网400用于为所述供暖一次网系统提供循环水，所述供热管网400中分布有核供热堆100、增加热量子系统200、消耗热量子系统300和一次网热用户500，其中：

所述核供热堆100，用于对所述供热管网400所提供的循环水进行加热升温处理，然后输出给所述增加热量子系统200或所述消耗热量子系统300；

所述增加热量子系统200，分别与所述核供热堆100和所述一次网热用户500相连接，用于对所述核供热堆100传送过来的循环水进行加热升温处理，然后输出给所述一次网热用户500；

所述消耗热量子系统300，分别与所述核供热堆100和所述一次网热用户500相连接，用于对所述核供热堆100传送过来的水进行耗能降温处理，然后输出给所述一次网热用户500。

具体实现上，所述核供热堆100优选为低温井式核供热堆。

具体实现上，所述供热管网400为所述供暖一次网系统中具有的用于传送循环水的管网，包括多根管路，如图2所示的多根管路组成的循环水管网。

需要说明的是，供热管网400是供暖一次网，具体是指集中供热的核供热堆100等热源厂到各用热交换站等一次网热用户500的管网，供暖一次网系统是由集中供热的核供热堆100等热源厂传递热量到各用热交换站等一次网热用户500的管网系统。

在本发明中，具体实现上，所述一次网热用户500优选为供暖一次网上的热力站；所述热力站与预设多个用户需要用热的空间(例如用户家庭居室)或者用热设备(如暖气片)通过管路(该管路中同样流动着循环水)相连通，用于输出加热后的循环水给所述用户需要用热的空间或者用热设备。

参见图2，在本发明中，具体实现上，所述增加热量子系统200包括锅炉2，所述锅炉2左端的循环水入口与所述核供热堆100的供水管路101相连通，所述锅炉2右端的循环水出口与所述一次网热用户500的循环水输入端51相连通；

所述锅炉2用于对流入其中的水进行加热处理；

所述一次网热用户500的循环水输出端52与所述核供热堆100的回水管路102相连通。

具体实现上，所述锅炉2右端的循环水出口还通过一段安装有电动阀的旁通管路与所述供水管路101相连通。

需要说明的是，所述供热堆100的供水管路101和回水管路102如图2所示，是本发明的供暖一次网系统的供热管网400的一个重要组成部分。

参见图2，在本发明中，具体实现上，所述消耗热量子系统300包括蓄热装置3和热泵低温发电一体机10，所述蓄热装置3和热泵低温发电一体机10相连接；

所述核供热堆100的供水管路101与所述蓄热装置3顶部的循环水入口相连通，所述蓄热装置3底部的循环水出口与所述锅炉2右端的循环水出口相连通(即可以实现汇流)，所述蓄热装置3底部的循环水出口还通过一个管路与所述一次网热用户500左端上部的循环水输入端相连通；

具体实现上，所述蓄热装置3用于吸收所述核供热堆100传送过来的水的热量并进行存储。

具体实现上，所述蓄热装置3的作用在于平衡每天的热负荷波动，所述蓄热装置3可以为任意一种能够储存外部传输过来的热量并在需要时将所蓄热量释放出来的设备，可以采用显热蓄热、相变蓄热、热化学蓄热和吸附蓄热等多种材料作为蓄热材料，所述蓄热装置3具体可以优选为热水贮罐或是热水蓄水池。

对于本发明，具体实现上，所述热泵低温发电一体机10包括蒸发器11、膨胀压缩机12、冷凝器13、工质泵14和一个发电机；

其中，所述蒸发器11放置于所述蓄热装置3中；

所述蒸发器11顶部的工质(具体为制冷剂)出口与所述膨胀压缩机12左端的工质入口相连通(具体通过一根管路)，所述膨胀压缩机12右端的工质出口与所述冷凝器13顶部左端工质入口相连通(具体通过一根管路)，所述冷凝器13底部左端的工质出口与所述工质泵14右端的工质入口相连通，所述工质泵14左端的工质出口与所述蒸发器11底部的工质入口相连通(具体通过一根管路)；

具体实现上，所述工质泵14的左右两端还并联有一个旁路电动阀。

所述冷凝器13顶部右端的循环水入口与所述供水管路101相连通，所述冷凝器13底部右端的循环水出口与所述蓄热装置3底部的循环水出口相连通，所述冷凝器13底部右端的循环水出口还与所述一次网热用户500的循环水输入端51相连通；

具体实现上，所述膨胀压缩机12与所述发电机相连接，所述膨胀压缩机12用于向所述发电机输出能量，驱动所述发电机切割磁力线做功并发电。具体实现上，所述膨胀压缩机12可以基于有机朗肯循环(即双循环)带动所述发电机进行发电。

具体实现上，所述发电机与预设的任意一个或者多个用电设备相连接，用于为所述用电设备提供工作用电。所述用电设备可以为电视机、冰箱等任意一种用户预先设置的电器设备。

在本发明中，需要说明的是，所述热泵低温发电一体机10实质是在一套机组中实现逆卡诺循环的热泵运行和有机朗肯循环的低温发电运行.对于所述热泵低温发电一体机10，其运行热泵和低温发电两种模式时共用一个蒸发器11、一个冷凝器13和一个膨胀压缩机12，实现热泵功能所需要的节流元件(例如电动阀)和低温发电所需的工质泵14并联，可切换、分别参与热泵和低温发电两种模式的运行。

当所述热泵低温发电一体机10在热泵模式下运行，此时核供热堆100提供的热量略大于一次网热用户500的用热日负荷(即用热需求，也即核供热堆100的供热负荷)，部分一次网的供水经蓄热装置3吸热降温后与旁路汇合，使得供水管路101中供水的温度下降；当一次网热用户500的用热日负荷达到最大值，供水从蓄热装置3切换至所述热泵低温发电一体机10中的冷凝器13，这时采用工质泵14可将蓄热装置3中的蓄热提升质量，以满足日负荷的波动。蒸发器11从蓄热装置3中的低温热水吸热，连接管路内的工质吸热后变成高温低压的蒸气，经膨胀压缩机12压缩升压成高温高压蒸气，在冷凝器13中放热冷凝变成高压的液体，经节流元件的绝热膨胀成为低温低压蒸气再进入蒸发器13中，在吸收冷凝器13冷凝时释放的热量后，供热管网400中供水管路101的供水水温度上升，从而对所述一次网热用户500的供水温度升高，可以良好地满足所述一次网热用户500的用热日负荷的上升要求，如此完成一个热泵循环。通过热泵循环，本发明可以以输入少量的高级电能给膨胀压缩机12作为代价，实现热量从低温环境(蒸发器)向高温环境(冷凝器)的转移，在本系统中，通过热泵低温发电一体机10的热泵功能，可以将蓄热装置3中的低温热提取出来供给一次网使用，补充核供热堆100在日负荷高峰时的供热不足。

当所述热泵低温发电一体机10在低温发电模式下运行，此时核供热堆100的输出热量大于一次网热用户500的用热日负荷，低温发电模式可以消耗部分热量转化成电能。部分一次网供水进入蓄热装置3中并且释放热量，蒸发器11从蓄热装置3直接吸热，连接管路内的工质吸热后变成高温高压的蒸气，进入压缩膨胀机12中膨胀做功，从而带动发电机发电，膨胀后的工质蒸汽进入冷凝器13中冷凝成为饱和液体，经工质泵14循环加压后进入蒸发器11，完成循环有机朗肯循环。有机朗肯循环利用工质的相变，将核供热堆100所输出的热量高于一次网热用户500的用热日负荷的剩余热能转化为机械能并进一步转化为电能，保证核供热堆的恒定输出。

对于本发明，具体实现上，所述热泵低温发电一体机10与所述蓄热装置3相连接，用于提取所述蓄热装置3存储的热量并进行发电，将发电获得的电能输出给外部用户的电器设备(如电风扇、电视等)使用(即发电功能)。

具体实现上，所述热泵低温发电一体机10还用于提取所述蓄热装置3存储的热量，以对所述核供热堆100传送过来的水进行加热升温处理，再向外输出给所述一次网热用户500(即热泵功能)。也就是说，此时，对于本发明提供的所述热泵低温发电一体机10，其还具有增加热量子系统的类似功能，可以增加提供给所述一次网热用户500的水的温度，即可以增加热量输出。

具体实现上，对于所述热泵低温发电一体机10，其可以为包括蒸发器11、膨胀压缩机12、冷凝器13、工质泵14和一个发电机的，具有图2所示连接结构的任意一种装置，只需要同时热泵功能以及低温发电功能即可。

在本发明中，所述一次网热用户500左端下部的循环水输出端通过一个定速循环水泵5与所述核供热堆100的回水管路102相连通。

具体实现上，所述定速循环水泵5的水流入口与一个补水定压装置4相连通。

具体实现上，所述核供热堆100的回水管路102上还设置有一个回水温度测点6，所述回水温度测点6用于检测所述回收管路102中的回水温度。具体实现上，所述回水温度测点6处可以设置至少一个温度传感器，通过温度传感器来检测获得所述回收管路102中的回水温度。

在本发明中，具体实现上，需要说明的是，所述定速循环水泵5、补水定压装置4、回水温度测点6都是目前供热管网中的常规设备，它们的具体性能参数根据实际的供暖一次网的需要和用户的需要进行选择设置。

需要说明的是，对于供暖一次网，其利用水作为介质将核供热堆100产生的热量通过供热管网400供给一次网热用户500(热力站)，在热力站等一次网热用户500处换热后，水的温度下降并经管网回到热源处，与核供热堆100内的三回路换热器进行换热升温后供给热网，如此循环，可以将核供热堆100产生的热量持续供给热用户。其中，定速循环水泵5是为供暖一次网的供水和回水提供循环动力，之所以选择定速循环水泵，是为了保证与核供热堆100进行热交换的循环水量恒定，在循环水量恒定和循环水进出核供热堆100的水温均保持恒定的前提下，才能有效保证核供热堆100恒定的热量输出。循环水在整个热网流动会有水量损耗，通过补水定压装置4，可以用该装置的补水泵往供热管网400中补充水量损失，同时补水泵为供热管网400保持一定的静水压，保证整个供热管网400不排空不汽化，确保供热管网的正常运行。

对于本发明提供的供暖一次网系统，为了方便进行自动控制，具体实现上，还包括一个主控制器，所述主控制器分别与所述增加热量子系统200、所述消耗热量子系统300和所述回水温度测点6相连接；

所述主控制器，用于读取所述回水温度测点6所检测获得的回水温度，当该回水温度大于预设耗能温度(例如58摄氏度)时，发送控制信号给所述消耗热量子系统300，控制所述消耗热量子系统300运行；当该回水温度小于预设加热温度(例如55摄氏度)时，发送控制信号给所述增加热量子系统200，控制所述增加热量子系统200运行。

需要说明的是，在本发明中，所述预设耗能温度和预设加热温度可以为根据本发明用户需要所设置的任意大于零的数值，但是需要保证所述预设耗能温度大于所述预设加热温度。

具体实现上，鉴于所述热泵低温发电一体机10还用于提取所述蓄热装置3存储的热量以对所述核供热堆100传送过来的水进行加热升温处理，再向外输出给所述一次网热用户500(即热泵功能)。那么，对于所述主控制器，其还用于当该回水温度小于预设加热温度(例如20摄氏度)时，发送控制信号给所述消耗热量子系统300中的热泵低温发电一体机10，控制所述热泵低温发电一体机10提取所述蓄热装置3存储的热量来对所述核供热堆100传送过来的水进行加热升温处理。因此，可以实现对本发明具有的锅炉加热功能和热泵低温发电一体机10的热泵加热功能的全面控制。

对于本发明，需要说明的是，任意两个相邻的相互连通的部件之间，具体通过至少一根中空的管路相连通。

需要说明的是，鉴于低温井式核供热堆的不可调节性，对于本发明，为了实现将低温井式核供热堆作为采暖季常开的热源，以承担城市热力管网的基础负荷的目的，设计一套与之匹配的一次网系统。即在一次网上采用增加供水热量以及消耗供水热量的技术措施，平衡一次网热用户500的用热需求在整个采暖季不同阶段、每天的不同时段随气温变化所产生的波动，从而保持核供热堆恒定的供回水温度和输出功率，确保低温井式核供热堆能够经济安全地运行。

对于本发明，需要说明的是，其在所述核供热堆100的供水管路101上分别设置增加热量子系统200和消耗热量子系统300，并在供暖季的不同阶段开启并连通相应的连接通道。

在比较寒冷阶段，当室外气温下降，一次网热用户500的用热需求上升至超过核供热堆100所能提供的热能时，这时，将核供热堆100保持在全开状态，以为供暖一次网系统提供基础负荷，并开启增加热量子系统200中的锅炉作为调峰锅炉，起到为整个供暖系统增加供热输出的作用，满足一次网热用户500的用热需求在整个供暖季阶段性的波动；同时在核供热堆100发生故障时，增加热量子系统200中的锅炉也可作为备用的热源，此时锅炉能为热网提供部分的热负荷。

在比较温暖的阶段，当室外气温升高，一次网热用户500的用热需求下降至低于核供热堆100所能提供的热能时，消耗热量子系统300中的蓄热装置以及热泵低温发电一体机10将一起作用，共同消耗核供热堆100所输出的多余热量，起到消负荷的作用。

需要说明的是，对于蓄热装置3和热泵低温发电一体机10，一方面，热泵低温发电一体机10在低温发电模式下运行，可以将蓄热装置3储存的热量转化为使用方便灵活的电能，另一方面，热泵低温发电一体机10在热泵模式下运行，可以将蓄热装置3蓄存的热量转化成高品位的热量输出，对外部的循环水做进一步的升温处理，以满足一次网热用户500的用热需求出现的日级别的波动，在每日较低的气温时段，能够为整个供暖一次网系统起到增加热量输出，即增负荷作用。

下面结合具体实施例来说明本发明的技术方案。

实施例1。当室外气温下降到某一较低温度以下时，一次网热用户500(如热力站)的用热需求(即核供热堆100的供热负荷)上升到超过核供热堆100的热能输出量，这时候，开启增加热量子系统200中的锅炉作为调峰锅炉，起到为整个供暖系统增加供热输出的作用，满足一次网热用户500的用热需求；

具体实现上，所述锅炉2的入口和旁通管路上分别设置有一个电动阀，这两个电动阀联动调整开启度。

具体实现上，所述核供热堆100的回水管路102上还设置有一个回水温度测点6，所述回水温度测点6用于检测所述回收管路102中的回水水温，所述锅炉2的入口和旁通管路上分别设置的电动阀可以用回水温度测点6检测获得的回水温度作为开启度调整信号。

对于本发明，当一次网热用户500的用热需求(即核供热堆100的供热负荷)时上升，将导致回水管路102中的回水温度下降，此时需要增加锅炉入口处的电动阀的开启度，相应地减小旁通管路上电动阀的开启度，但是保持供水管路101上的总流量不变，经过锅炉加热后，供水管路101的供水温度上升；

相反，当一次网热用户500的用热需求(即核供热堆100的供热负荷)下降时，将导致回水管路102中的回水温度上升，此时需要减小锅炉入口处的电动阀的开启度，从而降低锅炉的产热量，相应地加大旁通管路上电动阀的开启度，使得供水管路101上的总流量仍维持不变，此时，供水管路101的供水温度下降。

实施例2。当室外气温较高时，一次网热用户500的用热需求(即核供热堆100的供热负荷)低于核供热堆100的输出热量，这时候，开启消耗热量子系统300。

一次网热用户500的用热日负荷(即用热需求，也即核供热堆100的供热负荷)的变化最终体现在回水温度的改变，当室外气温上升，导致一次网热用户500的用热日负荷下降时，此时回水管路102中的回水温度升高，当水温检测计所检测获得的回水温度超过预设耗能温度时，那么，启动蓄热装置3和热泵低温发电一体机10来消耗多余热量，使得一次网的供水温度下降，通过联动改变热泵低温发电一体机10的电动阀和工质泵14的旁路电动阀的开启度，保持供水管路101上的总流量不变。当蓄热装置3的蓄热达到预设温度时，启动热泵低温发电一体机10的低温发电模式，此时冷凝器13的水路关闭，冷凝器13切换至风冷模式往大气放热；

为了适应每日负荷的逐时变化，具体实现上，可以运行热泵低温发电一体机10的热泵功能，即提取蓄热装置3蓄存的热量，以对所述核供热堆100传送过来的水进行加热升温处理，再向外输出给所述一次网热用户500(即热泵功能)，实现将蓄热装置3蓄存的热量重新补充到供暖一次网系统的目的，即在每日一次网热用户500的用热需求处于低谷的时段，一次网的部分热水引入蓄热装置内以存储多余的热量，在每日一次网热用户500的用热需求处于高峰时段，则启动热泵低温发电一体机10中的热泵(即工质泵)运行，从蓄热装置取热、升温提质并通过对所述核供热堆100传送过来的水进行加热的方式补充回管网。在热泵模式运行时，需要将水从蓄热装置的进水管路切换至冷凝器的循环水进水管路，从而所述核供热堆100传送过来的水能够吸收冷凝器13的工质在冷凝时发出的热量而实现升温，然后送往供水管路101，并接着输送给一次网热用户500(即热泵功能)。

对于本发明，一旦核供热堆100出现故障，可以切断核供热堆100的进出口，开启旁路，此时锅炉作为备用的热源，提供供暖一次网系统的部分供热负荷，以保证供热管网的安全。

与现有技术相比较，本发明提供的一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统，具有以下的技术效果：

1、在供暖一次网系统的供水管路起始端设置增加热量子系统200和消耗热量子系统300，用以平衡一次网热用户500所需要的供热负荷因室外气温变化而导致的增或减，从而保持从核供热堆100输出的总热量和供水、回水温度保持恒定，本发明提供的系统匹配于低温井式核供热堆进行供热的运行特性，使得低温井式核供热堆进行供热的方式能够推广运用至城市的供暖领域；

2、本发明采用定速循环水泵，来保持核供热堆100的循环水量恒定不变，以回水管路的回水温度作为基准，通过调节增加热量子系统200和消耗热量子系统300运行来达到改变向一次网热用户500提供的供水温度的目的，实现供热一次网定流量的质调节方式。而核供热堆100进出口处的水温度保持恒定，因此在恒定的循环水量及供回水温度下，能保证核供热堆100具有恒定的输出热量；

3、本发明提供的锅炉可以起到增加水的热量的调峰作用，又作为核供热堆100的备用热源，为供暖一次网系统的整体供热安全提供保障；同时，由于蓄热装置与热泵低温发电一体机的联合运行，可以解决核供热堆的热能供给和一次网热用户的用热需求失配的矛盾，大大提高核供热堆提供的低温核热能的利用率，并保障了核供热堆的稳定性和安全性；

4、对于本发明，其将增加热量子系统200和消耗热量子系统300均设置在核供热堆100的供水管路起始端，即设置在安装有核供热堆100的核热井热源站内，这样不仅便于更好地集中调控，而且集中在管网干管，可以降低供暖系统的初投资和运行维护费用；

5、本发明提供的供暖一次网系统根据常压低温井式核供热堆的特点，实现核供热堆作为单一或基础热源与现有城市热网的合理匹配，使核供热堆以其技术的安全性、良好的经济性替代传统的燃煤锅炉，是一项控制污染源、治理大气环境的关键技术；

6、本发明提供的供暖一次网系统可保持核供热堆100的供水和回水温度分别为92℃和55℃的恒定值，总循环的水量保持恒定，因而核供热堆100的输出热量保持恒定，使得核供热堆在采暖季始终处于全负荷输出状态，最大限度发挥核燃料低成本、低温供热堆低运行费用的优势，为缓解我国能源短缺、保护大气环境起到积极的作用。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种匹配低温井式核供热堆的供暖一次网系统，其能够保障用户需要的供暖热负荷随室外温度的变化而时刻在变化的同时，保持低温井式核供热堆恒定的输出温度和输出热量，有效解决常压低温井式核供热堆输出的不可调节性与用户的供热需求波动性之间的矛盾，有利于促进低温井式核供热堆的进一步推广普及，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。