[发明专利]一种热力站、一种组合泵和一种过冷法冰浆发生装置

说明书

一、技术领域

本发明属于集中供热的热力站技术、两个或多个泵的组合泵技术。

二、技术背景

现有的热力站是集中供热系统中主力热网13与区域内管网的连接场所，在其内安装有与用户连接的有关供热设备，管道，阀门，仪表和控制装置。其作用仅限于将热能从主力热网13转移至区域内网(包括热媒本身)；调节区域内网的热媒参数(温度、压力、流量)；在主力热网13热媒为蒸汽时，还具有收集凝结水，并将其送入主力热网13回水管的作用；兼有集中供冷功能的热力站利用热网热能作为吸收式制冷机30的蒸馏热源制冷内管网的液体8实现循环供冷。当主力热网13断热或供热不足时，现有热力站巧妇难为无米之炊；当主力热网13供热富余时，现有热力站无法利用；现有热力站技术无法避免热用户5用热波动对外热源1产生困扰；现有热力站无法用不稳定热源供热或供冷；至于非供热季节热源浪费的热、夏季大气的高温的热能、冬季大气的寒冷冷能供冷现有热力站均无法利用。现有的热力站依赖主力热网13的热源，难以利用内管网区域内太阳能、气候热能或冷能、污水热能等内热源降低对主力热网13的热需求。

因为主力热网13压力往往较大，需要对减压能直接给热用户5供热，内管网的液体8压力小需要增压才能返回主力热网，以现有的减压装置和增压泵实现这种循环耗电大，所以一般采用通过主力热网换热器39间接供热的方式，但是热力站内管网一侧的热水温度低于主力热网13一侧的热水温度、主力热网13的回水温度高于内管网的回水温度，降低了主力热网13的送热能力。

何国庚，王忠衡，柳飞在第十二届全国冷(热)水机组与热泵技术研讨会发表的《动态冰浆33蓄冷系统及其特性》一文在所描述的过冷法冰浆发生装置：在过冷换热器中，水被过冷到-2℃，当其离开过冷器时，大约2.5％的过冷水变成冰晶，其余大部分仍是液相，产生的冰晶落入蓄冷槽。其缺陷是水容易在换热器16的管壁上结冰使换热效率下降，如果用限流阀对换热器16的过冷出水限流，增加水在换热器16内的压力以降低水的冷凝温度，则可避免水在换热壁结冰，但增加循环泵的出力，增加能耗。

现有的蓄热理论和实践将注意力集中在研制高效的保温材料和高蓄热量的蓄热介质且没有取得突破性进展。由于过度顾虑施工难度和投资风险，没有对利用现有材料实现跨季节蓄热深入研究，直到目前，跨季节蓄热供热没有实现商业化应用。

三、发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

当主力热网13供热不足时，热力站仍然可以给热用户5供热，主力热网13富余的热能得到利用，消除热用户5用热波动对外热源1产生热负荷波动，利用间歇生产的工业余热等不稳定热源为热用户5供热或供冷，使非供热季节热源的浪费热能得到利用，利用大气的热能供热、利用大气寒冷供冷，充分利用内管网范围内的再生源特别是太阳能集热器产生的夏季高温太阳热等内热源15或内冷源供热或供冷，降低对主力热网13的热需求，甚至利用内管网范围内的热用户5用不完的富余热能对主力热网13供热。在不显著增加循环耗电的前提下主力热网13的热水直供热用户5，热回液管的液体8直接返回主力热网13。在过冷法冰浆发生装置中避免水在换热器16的管壁上结冰，使水在换热器16内压力增加但不显著增加循环泵的出力和能耗。利用现有低成本的保温材料和蓄热介质实现跨季节蓄热、蓄冷。