A low temperature fuel cooling gas flame retardant protection of superconducting energy pipelines, the copper skeleton (1), superconducting electrical conductor (2), low temperature, low temperature insulator (3) fuel pipeline (4), (5), flame gas pipeline pipeline with vacuum jacketed Dewar (6), (7), low temperature electrical terminal the fuel terminal (8) and (9) a flame gas terminal. Low temperature fuel in low temperature fuel pipe (4), located in the gas pipeline gas flame retardant (5), for conduction cooling of flame retardant gas through low temperature fuel; copper skeleton (1) and superconducting electrical conductor (2) by flame gas cooling; electrical terminal (7) and (8) low temperature fuel terminal and flame retardant the gas terminal (9) isolation set.
【技术实现步骤摘要】
低温燃料冷却阻燃气体保护的超导能源管道
本专利技术涉及一种应用于能源互联网领域的超导能源管道。
技术介绍
由于我国电力资源与负荷资源分布极度不匹配,电力的远距离输送不可避免,特别是未来可再生能源的规模开发与利用,将会进一步加剧这种不匹配的格局,大规模的电力远距离输送在我国尤其重要。尽管特高压输电技术在大容量、远距离输送方面与传统高压输电方式相比有较大的优势,但仍需占用大量的输电走廊。高温超导电缆利用超导体的零电阻高密度载流能力,可以在更低的电压等级上实现比特高压更大的传输容量。然而,为了推动超导输电电缆的规模化应用,也需要发展大冷量、长寿命且高可靠性的低温循环冷却系统。近年来,随着氢气和天然气资源的大规模开发利用,资源气体的液化集输技术也变得尤为重要。鉴于超导输电电缆对低温冷却循环系统的迫切需求,以及低温制冷技术的成熟和规模化利用,对于超导直流输电电缆需要的冷却系统,如果采用液氢和液化天然气等燃料的混合工质(混合工质温度85~90K)作为高温超导电缆的冷却载冷剂,同时混合工质自身作为低温燃料实现远距离输运,间隔配置低温制冷机补偿载冷剂漏冷损失,就可实现输电和输气的一体化。这是因为,一方面,目前已有的Bi系、Y系、Tl系和Hg系高温超导材料的临界温度均已超过了上述混合工质冷却所可达到的温度,Bi系高温超导带材在90K温度下临界电流可达100A左右,而85K低温制冷技术的相对卡诺效率也可达20%左右,从设备造价和制冷效率两个方面来看,已具备研制输电输气一体化“超导直流能源管道”的可行性;另一方面,由于可再生能源具有波动性的特点,利用可再生能源制备天然气或氢气, ...
【技术保护点】
一种低温燃料冷却阻燃气体保护超导能源管道,其特征在于:所述的超导能源管道由铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、低温燃料管道(4)、阻燃气体管道(5)、带真空夹层的杜瓦管道(6)、电气终端(7)、低温燃料终端(8),以及阻燃气体终端(9)构成;铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、阻燃气体管道(5)、低温燃料管道(4)和带真空夹层的杜瓦管道(6)从内向外依次同轴嵌套布置;阻燃气体管道(5)内充有阻燃气体,低温燃料管道(4)内充有低温燃料,通过低温燃料管道(4)对阻燃气体管道(5)内的阻燃气体进行传导冷却;铜骨架(1)和超导通电导体(2)由阻燃气体进行冷却;电气终端(7)与低温燃料终端(8)和阻燃气体终端(9)隔离布置。
【技术特征摘要】
1.一种低温燃料冷却阻燃气体保护超导能源管道,其特征在于:所述的超导能源管道由铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、低温燃料管道(4)、阻燃气体管道(5)、带真空夹层的杜瓦管道(6)、电气终端(7)、低温燃料终端(8),以及阻燃气体终端(9)构成;铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、阻燃气体管道(5)、低温燃料管道(4)和带真空夹层的杜瓦管道(6)从内向外依次同轴嵌套布置;阻燃气体管道(5)内充有阻燃气体,低温燃料管道(4)内充有低温燃料,通过低温燃料管道(4)对阻燃气体管道(5)内的阻燃气体进行传导冷却;铜骨架(1)和超导通电导体(2)由阻燃气体进行冷却;电气终端(7)与低温燃料终端(8)和阻燃气体终端(9)隔离布置。2.根据权利要求1所述的超导能源管道,其特征在于:所述的铜骨架(1)为编织软铜线,低温燃料为液氢或液化天然气,对应冷却的阻燃气体分别为氦气或氮气。3.一种低温燃料冷却阻燃气体保护超导能源...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱清泉,靖立伟,李振明,宋乃浩,滕玉平,张志丰,肖立业,张国民,丘明,
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所,中国电力科学研究院,国家电网公司,国网江苏省电力公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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