一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台技术方案

技术编号:24886069 阅读:28 留言:0更新日期:2020-07-14 18:14
本发明专利技术涉及一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台,包括相连通的超临界二氧化碳布雷顿循环发电装置测试循环回路和辅助压缩空气及控制系统;测试循环回路中,二氧化碳气瓶、气动增压泵、高低温试验箱依次相连,高低温试验箱与压缩机的进气口连接,压缩机、换热器、涡轮机、第一冷却器依次连接,第一冷却器的出气口最后与压缩机进气口相连,涡轮机与永磁同步电机同轴连接;辅助压缩空气及控制系统通过调节压缩空气使其符合模拟船舶主机排气的压力、流量和温度,最终输送至测试循环回路的换热器中。本发明专利技术不仅实现了超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统整体效率测试的目的,还实现了核心设备压缩机和换热器性能测试目的。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台
本专利技术涉及发电
,具体涉及一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台。
技术介绍
超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统是以超临界状态下的二氧化碳作为循环工质,将热源的热量转化为机械能并最终输出电能的技术。此发电系统具有高效、环保等特点,被视为未来发电的主要发展方向之一,在诸多领域有良好的应用前景。尤其是超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统在提高发电效率、减少发电系统体积和重量、降低噪声影响等方面具有显著优势,相比于传统余热发电形式更适用于内部空间有限的船舶,现已引起各国的高度重视和大力研发。但是迄今为止,超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术在船舶余热回收利用发电方面始终存在两个难以解决的问题,即该系统的热电转化效率问题和系统中各核心设备样机的实际性能问题。由于这两个问题直接关系到超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术在船舶行业的发展前景。因此,超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统整体效率测试和所需核心设备性能测试是十分重要的环节。r>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台,其特征在于,该性能试验平台包括相连通的超临界二氧化碳布雷顿循环发电装置测试循环回路和辅助压缩空气及控制系统;/n所述超临界二氧化碳布雷顿循环发电装置测试循环回路包括压缩机、换热器、涡轮机、永磁同步电机、第一冷却器、二氧化碳气瓶、气动增压泵、高低温试验箱;所述二氧化碳气瓶、气动增压泵、高低温试验箱依次相连,二氧化碳气瓶中的CO

【技术特征摘要】
1.一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台,其特征在于,该性能试验平台包括相连通的超临界二氧化碳布雷顿循环发电装置测试循环回路和辅助压缩空气及控制系统;
所述超临界二氧化碳布雷顿循环发电装置测试循环回路包括压缩机、换热器、涡轮机、永磁同步电机、第一冷却器、二氧化碳气瓶、气动增压泵、高低温试验箱;所述二氧化碳气瓶、气动增压泵、高低温试验箱依次相连,二氧化碳气瓶中的CO2气体通过所述气动增压泵增压,再通过高低温试验箱进行温度的精准控制,使得进入压缩机前的CO2处于超临界状态;所述高低温试验箱与所述压缩机的进气口连接,压缩机、换热器、涡轮机、第一冷却器依次连接,第一冷却器的出气口最后与所述压缩机进气口相连,从而形成循环回路;所述涡轮机与所述永磁同步电机同轴连接;
所述辅助压缩空气及控制系统包括空压机、储气罐、电动减压阀、电动截止阀、电加热器、PLC控制柜和上位机,所述空压机、储气罐、电加热器依次相连,电动减压阀和电动截止阀设于储气罐之后的管路上,电动减压阀、电动截止阀、电加热器分别与PLC控制柜连接,PLC控制柜与上位机相连;经电动减压阀、电动截止阀、电加热器调节后的压缩空气符合模拟船舶主机排气的压力、流量和温度,最终输送至测试循环回路的换热器中。


2.根据权利要求1所述的适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台,其特征在于,测试循环回路中,S-CO2工质经过所述压缩机压缩增压后,另设一管路连接至所述第一冷却器,使经过压缩机压缩增压后的S-CO2工质直接进入所述冷却器冷却,对压缩机性能进行测试。


3.根据权利要求1所述的适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台,其特征在于,测试循环回路中,所述换热器热侧还设有水的管路,水的管路接水冷机,通过该支路将水送入换热器中,实现S-CO2和水之间的换热,换热后的残余流体流回水冷机中。


4.根据权利要求1所述的适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台,其特征在于,测试循环回路中,所述超临界二氧化碳布雷顿循环发电装置测试循环回路在所述二氧化碳气瓶后设有一支路连接至所述第一冷却器的出气口,该支路上设有抽气泵,循环主回路长时间不进行试验时,循环回路中的CO2工质可通过所述抽气泵抽回所述二氧化碳气瓶中储存。


5.根据权利要求1所述的适用于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统核心设备的性能试验平台,其特征在于,所述辅助压缩空气及控制系统在所述储气罐...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙玉伟黄雅玲卢明剑王建刘小华严新平袁成清汤旭晶
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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