The invention discloses an active control system to adapt to the flash solar organic Rankine cycle, including solar trough collector, organic Rankine cycle power generation system, flash type liquid storage tank and its control device; the organic Rankine cycle power generation system includes an evaporator, expansion turbine, generator, condenser, cooling tower and variable refrigerant pump the control device comprises a temperature; pressure sensor, solenoid valve and expansion valve; pressure and temperature sensor respectively with the expansion valve, solenoid valve and variable refrigerant pump connection, the invention can realize real-time response variation on the instantaneous solar, produces low pressure saturated steam into the expander low level through flash, regulate organic fluid flow so as to the varying operating conditions, suitable for different solar intensity zone; through the outlet of the evaporator refrigerant dryness detection and regulation, to avoid the loss of liquid hammer expander Injury; optimal cycle performance, improve circulation efficiency; can realize the organic Rankine cycle power generation system safety and fast start and stop; the system of the invention has the advantages of simple structure, easy to control.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适应太阳能有机朗肯循环的闪蒸主动控制系统及策略。
技术介绍
太阳能作为一种中低温热源,具有分布广、资源潜力大、强度不稳定等特性。结合太阳能中低温品位的特点,有机朗肯循环表现出优良的热力性能,将有机朗肯循环与太阳能集热器相结合,采用太阳能低温有机朗肯循环发电系统应用潜力巨大。但太阳能的瞬变特性带来了有机朗肯循环运行的不稳定,引起循环膨胀机的液击损伤和系统性能的恶化。目前尚没有很好的解决方法,大多只停留在仿真模拟阶段,限制了太阳能有机朗肯循环的发展应用。太阳能受云层和气象影响的瞬变特性使得有机朗肯循环的热源输入波动大,阶跃频繁,从而影响系统的稳定性。当吸热功率不足时,有机工质未达到饱和气态,形成两相态工质,有机工质中的液滴会对膨胀机造成液击破坏,使膨胀设备受损,降低膨胀效率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷,本专利技术提出一种适应太阳能有机朗肯循环的闪蒸主动控制系统及控制方法,通过闪蒸式储液罐和控制装置进行闪蒸和有机工质流量调节,以适应太阳辐射的变化,避免膨胀机的液击损伤,并提高系统的运行效率,优化系统性能。为了解决上述技术问题,本专利技术提出的一种适应太阳能有机朗肯循环的闪蒸主动控制系统,包括太阳能槽式集热器、闪蒸式储液罐和控制装置,所述太阳能槽式集热器与所述闪蒸式储液罐之间连接有机朗肯循环发电系统,所述有机朗肯循环发电系统包括蒸发器、膨胀机、发电机、冷却塔、冷凝器和变频式工质泵;所述蒸发器与所述太阳能槽式集热器连接,所述膨胀机与所述发电机连接,自所述膨胀机的出口至所述蒸发器的进口依次连接所述冷凝器、闪蒸式储液罐和变频式工质泵,所述冷 ...
【技术保护点】
一种适应太阳能有机朗肯循环的闪蒸主动控制系统,包括太阳能槽式集热器(1)、闪蒸式储液罐(9)和控制装置,所述太阳能槽式集热器(1)与所述闪蒸式储液罐(9)之间连接有机朗肯循环发电系统,其特征在于:所述有机朗肯循环发电系统包括蒸发器(2)、膨胀机(5)、发电机(6)、冷却塔(7)、冷凝器(8)和变频式工质泵(11);所述蒸发器(2)与所述太阳能槽式集热器(1)连接,所述膨胀机(5)与所述发电机(6)连接,自所述膨胀机(5)的出口至所述蒸发器(2)的进口依次连接所述冷凝器(8)、闪蒸式储液罐(9)和变频式工质泵(11),所述冷凝器(8)与所述冷却塔(7)连接;在太阳辐射稳定状况时,有机工质经过所述有机朗肯循环发电系统提供稳定电力;所述控制装置包括温压传感器(3)、电磁阀(4)和膨胀阀(10);所述温压传感器(3)和电磁阀(4)连接在所述蒸发器(2)的出口至所述膨胀机(5)的高压级入口之间;所述闪蒸式储液罐(9)的未完全蒸发的两相态工质进口连接在所述温度传感器(3)与电磁阀(4)之间的连接管路,所述膨胀阀(10)连接在所述管路上,从而使所述蒸发器(2)通过所述膨胀阀(10)与所述闪蒸式储液罐 ...
【技术特征摘要】
1.一种适应太阳能有机朗肯循环的闪蒸主动控制系统,包括太阳能槽式集热器(1)、闪蒸式储液罐(9)和控制装置,所述太阳能槽式集热器(1)与所述闪蒸式储液罐(9)之间连接有机朗肯循环发电系统,其特征在于:所述有机朗肯循环发电系统包括蒸发器(2)、膨胀机(5)、发电机(6)、冷却塔(7)、冷凝器(8)和变频式工质泵(11);所述蒸发器(2)与所述太阳能槽式集热器(1)连接,所述膨胀机(5)与所述发电机(6)连接,自所述膨胀机(5)的出口至所述蒸发器(2)的进口依次连接所述冷凝器(8)、闪蒸式储液罐(9)和变频式工质泵(11),所述冷凝器(8)与所述冷却塔(7)连接;在太阳辐射稳定状况时,有机工质经过所述有机朗肯循环发电系统提供稳定电力;所述控制装置包括温压传感器(3)、电磁阀(4)和膨胀阀(10);所述温压传感器(3)和电磁阀(4)连接在所述蒸发器(2)的出口至所述膨胀机(5)的高压级入口之间;所述闪蒸式储液罐(9)的未完全蒸发的两相态工质进口连接在所述温度传感器(3)与电磁阀(4)之间的连接管路,所述膨胀阀(10)连接在所述管路上,从而使所述蒸发器(2)通过所述膨胀阀(10)与所述闪蒸式储液罐(9)的两相态工质进口相连;所述闪蒸式储液罐(9)的低压饱和蒸汽出口连接至所述膨胀机(5)的低压级入口;所述温压传感器(3)分别与膨胀阀(10)、电磁阀(4)和变频式工质泵(11)联接,当蒸发器出口有机工质为两相态工质时,通过调节所述电磁阀(4)和膨胀阀(10)的开度,使有机工质达到饱和气态,再进入所述膨胀机(5)的高压级;与此同时,根据当前工况通过控制所述变频式工质泵(11)的转速,调节有机工质...
【专利技术属性】
技术研发人员:王永真,陈桂兵,李娜,陈玉涛,张明蕊,赵军,安青松,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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