A low-temperature fuel conductive cooling superconducting energy pipeline is arranged in parallel with the superconducting cable (11) and the low-temperature fuel pipeline (12), between which is a conductive cooling component (6). The cryogenic fuel pipeline (12) cools the superconducting cable (11) through a conductive cooling component (6). The structural component (13) consists of a Dewar pipeline (10) with a vacuum interlayer and an adiabatic filler (9), which is located in the dewar pipeline (10) and is filled between the dewar pipeline (10) and the superconducting cable (11), the cryogenic fuel pipeline (12) and the conductive cooling component (6). The superconducting cable (11) consists of a copper skeleton (1), a superconducting conducting conductor (2), a cryogenic insulator (3), a liquid insulating medium (4) and a metal pipeline (5) arranged in coaxial nesting sequence from inside to outside. The cryogenic fuel pipeline (12) consists of a metal pipeline (7) and a cryogenic liquid fuel (8) placed inside the metal pipeline (7).
【技术实现步骤摘要】
一种低温燃料传导冷却的超导能源管道
本专利技术涉及一种应用于能源领域的超导能源管道。
技术介绍
我国资源和用户分布不匹配,燃料与电能均需长距离输送,随着可再生能源的规模化开发和利用,这种不匹配的格局进一步加剧,全国互联电网将在新一代电力系统中发挥更加重要的作用。跨区域互联电网通过采用更加灵活优化的运行方式,在全国范围内实现电力供需动态平衡,将有力促进高比例新能源消纳利用。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输电容量。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。以液体形式输送清洁燃料(如氢气、LNG、乙烯等)具有能量密度高、单位容积输送量大等优点,但同样需要制冷和绝热环境。而若将二者相结合,共用制冷系统和绝热管道,以低温燃料冷却超导电缆,同时低温燃料自身也实现远距离液化输送,间隔配置低温制冷机补偿漏冷损失,就可实现输电和输燃料的一体化。液氢冷却超导电缆的设想和氢电混输超导能源管道的概念分别由日本和美国于上世纪末和本世纪初提出,美、日、俄等国相继开展了初步探索。1995年,日本成蹊大学提出10000km长,±250kV/100kA液氢冷却超导电缆的概念设计(T.Ishigohka.Afeasibilitystudyonaworld-wide-scalesuperconducti ...
【技术保护点】
1.一种低温燃料传导冷却的超导能源管道,其特征在于:所述的超导能源管道由超导电缆(11)、低温燃料管道(12)、传导冷却部件(6)和结构部件(13)构成;超导电缆(11)和低温燃料管道(12)平行布置,超导电缆(11)和低温燃料管道(12)之间为传导冷却部件(6),低温燃料管道(12)通过传导冷却部件(6)冷却超导电缆(11);超导电缆(11)、低温燃料管道(12)、传导冷却部件(6)布置在结构部件(13)内;结构部件(13)由带真空夹层的杜瓦管道(10)和绝热填充物(9)组成,绝热填充物(9)位于杜瓦管道(10)内,填充于杜瓦管道(10)和超导电缆(11)、低温燃料管道(12)、传导冷却部件(6)之间;超导电缆(11)由铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、液体绝缘介质(4)和金属管道(5)组成,铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、液体绝缘介质(4)和金属管道(5)从内向外依次同轴嵌套布置;低温燃料管道(12)由金属管道(7)和置于金属管道(7)内部的低温液体燃料(8)组成。
【技术特征摘要】
1.一种低温燃料传导冷却的超导能源管道,其特征在于:所述的超导能源管道由超导电缆(11)、低温燃料管道(12)、传导冷却部件(6)和结构部件(13)构成;超导电缆(11)和低温燃料管道(12)平行布置,超导电缆(11)和低温燃料管道(12)之间为传导冷却部件(6),低温燃料管道(12)通过传导冷却部件(6)冷却超导电缆(11);超导电缆(11)、低温燃料管道(12)、传导冷却部件(6)布置在结构部件(13)内;结构部件(13)由带真空夹层的杜瓦管道(10)和绝热填充物(9)组成,绝热填充物(9)位于杜瓦管道(10)内,填充于杜瓦管道(10)和超导电缆(11)、低温燃料管道(12)、传导冷却部件(6)之间;超导电缆(11)由铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、液体绝缘介质(4)和金属管道(5)组成,铜骨架(1)、超导通电导体(2)、低温绝缘体(3)、液体绝缘介质(4)和金属管道(5)从内向外依次同轴嵌套布置;低温燃料管道(12)由金属管道(7)和置于金属管道(7)内部的低温液体燃料(...
【专利技术属性】
技术研发人员:张国民,陈建辉,邱清泉,滕玉平,靖立伟,
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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