超临界二氧化碳发电系统控制方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:35491840 阅读:20 留言:0更新日期:2022-11-05 16:48
本申请公开了一种超临界二氧化碳发电系统控制方法、装置及设备,获取超临界二氧化碳发电系统所处环境的当前温度,在确定当前温度满足预设条件时,根据当前温度确定目标配比,其中备用工质为可以改变混合工质温度又不与循环工质反应的工质,根据目标配比配制目标混合工质,将目标混合工质输入超临界二氧化碳发电系统的循环回路,以使超临界二氧化碳发电系统利用目标混合工质进行发电。本申请实施例在环境温度满足预设条件时,通过向循环工质中添加备用工质来调节工质的临界温度,从而使发电的混合工质能够适应更高的环境温度,保证了超临界二氧化碳发电系统可以在高温环境中也运行在最优工况。行在最优工况。行在最优工况。

【技术实现步骤摘要】
超临界二氧化碳发电系统控制方法、装置及设备


[0001]本申请属于清洁能源发电系统
,尤其涉及一种超临界二氧化碳发电系统控制方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]超临界二氧化碳动力转换技术具有系统简化、效率高、体积小、易于实现模块化建设等技术优势,应用超临界二氧化碳布雷顿循环实现发电是一种非常具有前景的发电技术。超临界二氧化碳循环发电技术是将临界点以上的二氧化碳流体作为循环工质,利用其高密度、高比热的特性来实现高效率发电的技术。
[0003]为了使超临界二氧化碳循环发电系统可以保持在最优工况,超临界二氧化碳循环发电系统压缩机入口处的温度通常需要保持在二氧化碳的临界点附近。但是受时间、季节等环境变化的影响,压缩机入口处的温度有时会出现偏离临界点的情况,而这则会导致循环效率大打折扣,使得系统供电不足,不能满足预期。

技术实现思路

[0004]为了解决环境变化对超临界二氧化碳发电技术带来的不利影响,本申请实施例提供一种超临界二氧化碳发电系统控制方法、装置、设备及计算机存储介质,解决了环境变化对系统实际工况的要求,保证系统在非常规环境下仍能高效安全运行。
[0005]第一方面,本申请实施例提供一种超临界二氧化碳发电系统控制方法,包括:
[0006]获取超临界二氧化碳发电系统所处环境的当前温度;
[0007]在确定当前温度满足预设条件时,根据当前温度确定目标配比,其中,配比为配制混合工质的备用工质与循环工质的配比,备用工质为能够改变混合工质的临界温度且不与循环工质发生反应的工质;
[0008]根据目标配比配制目标混合工质;
[0009]将目标混合工质输入超临界二氧化碳发电系统的循环回路,以使超临界二氧化碳发电系统利用目标混合工质进行发电。
[0010]作为一种可能的实现方式,所述方法还包括:
[0011]将当前温度与第一阈值进行比较,若当前温度大于所述第一阈值则确定当前温度满足预设条件;和/或,
[0012]计算当前温度与前一次获取的环境温度的差值绝对值,若差值绝对值大于第二阈值则确定当前温度满足预设条件。
[0013]作为一种可能的实现方式,根据当前温度确定目标配比,包括:
[0014]根据当前温度确定超临界二氧化碳发电系统能够达到的目标压缩机入口温度;
[0015]根据目标压缩机入口温度确定目标配比。
[0016]作为一种可能的实现方式,根据所述目标压缩机入口温度确定目标配比,包括:
[0017]获取一个配比;
[0018]计算按照配比配制的混合工质的临界温度,并将临界温度与目标压缩机入口温度进行比较;
[0019]若确定临界温度低于目标压缩机入口温度第三阈值,则将配比作为备选配比,若确定临界温度不低于目标压缩机入口温度第三阈值,则重新获取配比并计算,直至确定出备选配比;
[0020]根据备选配比确定目标配比。
[0021]作为一种可能的实现方式,根据所述备选配比确定目标配比,包括:
[0022]计算按照备选配比配制的混合工质在不同系统参数下的发电效率,其中系统参数包括压缩机入口压力和压缩机入口温度;
[0023]对不同系统参数下的发电效率进行比较,确定出最优效率;
[0024]计算最优效率对应的压缩机入口温度与目标压缩机入口温度的温度差值;
[0025]若温度差值小于第四阈值,则将备选配比作为目标配比。
[0026]作为一种可能的实现方式,超临界二氧化碳发电系统包括用于储存备用工质的备用工质储罐、用于储存循环工质的循环工质储罐和用于对备用工质与循环工质进行混合的混合器,备用工质储罐和循环工质储罐都设有阀门;
[0027]根据目标配比配制目标混合工质,包括:
[0028]根据所述目标配比和预设的工质量阈值确定备用工质量和循环工质量;
[0029]根据所述备用工质量确定所述备用工质储罐的阀门开度;
[0030]根据所述循环工质量确定所述循环工质储罐的阀门开度;
[0031]基于备用工质储罐的阀门开度生成与备用工质储罐对应的第一阀门控制指令;
[0032]基于循环工质储罐的阀门开度生成与循环工质储罐对应的第二阀门控制指令;
[0033]按照第一阀门控制指令和第二阀门控制指令,分别对备用工质储罐的阀门和循环工质储罐的阀门进行控制,以向混合器中输入备用工质和循环工质;
[0034]控制混合器对输入其中的备用工质和循环工质进行混合,得到目标混合工质。
[0035]作为一种可能的实现方式,所述方法还包括:
[0036]计算超临界二氧化碳发电系统利用目标混合工质进行发电时的热电转换效率;
[0037]根据热电转换效率对目标配比进行校正。
[0038]第二方面,本申请实施例提供了一种超临界二氧化碳发电系统控制装置,包括:
[0039]温度获取单元,用于获取所述超临界二氧化碳发电系统所处环境的当前温度;
[0040]目标配比确定单元,用于在确定所述当前温度满足预设条件时,根据所述当前温度确定目标配比,其中,配比为配制混合工质的备用工质与循环工质的配比,所述备用工质为能够改变混合工质的临界温度且不与所述循环工质发生反应的工质;
[0041]混合单元,用于根据所述目标配比配制目标混合工质;
[0042]发电控制单元,用于将所述目标混合工质输入所述超临界二氧化碳发电系统的循环回路,以使所述超临界二氧化碳发电系统利用所述目标混合工质进行发电。
[0043]第三方面,本申请实施例提供了一种超临界二氧化碳发电系统控制设备,所述设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
[0044]所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如第一方面任意一项所述的超临界二氧化碳发电系统控制方法。
[0045]第四方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面任意一项所述的超临界二氧化碳发电系统控制方法。
[0046]第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得所述电子设备能够执行如第一方面任意一项所述的超临界二氧化碳发电系统控制方法。
[0047]本申请实施例的超临界二氧化碳发电系统控制方法、装置、设备及计算机存储介质,获取超临界二氧化碳发电系统所处环境的当前温度,在确定当前温度满足预设条件时,根据当前温度确定目标配比,其中,配比指配制混合工质的备用工质与循环工质的配比,备用工质为可以改变混合工质的临界温度又不与循环工质反应的工质,根据目标配比配制目标混合工质,将目标混合工质输入超临界二氧化碳发电系统的循环回路,以使超临界二氧化碳发电系统利用目标混合工质进行发电。本申请实施例提供的超临界二氧化碳发电系统控制方法在环境温度满足预设条件时,通过向循环工质中添加备用工质来调节工质的临界温度,从本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳发电系统控制方法,其特征在于,包括:获取所述超临界二氧化碳发电系统所处环境的当前温度;在确定所述当前温度满足预设条件时,根据所述当前温度确定目标配比,其中,配比为配制混合工质的备用工质与循环工质的配比,所述备用工质为能够改变混合工质的临界温度且不与所述循环工质发生反应的工质;根据所述目标配比配制目标混合工质;将所述目标混合工质输入所述超临界二氧化碳发电系统的循环回路,以使所述超临界二氧化碳发电系统利用所述目标混合工质进行发电。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:将所述当前温度与第一阈值进行比较,若所述当前温度大于所述第一阈值则确定所述当前温度满足预设条件;和/或,计算所述当前温度与前一次获取的环境温度的差值绝对值,若所述差值绝对值大于第二阈值则确定所述当前温度满足预设条件。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前温度确定目标配比,包括:根据所述当前温度确定所述超临界二氧化碳发电系统能够达到的目标压缩机入口温度;根据所述目标压缩机入口温度确定目标配比。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标压缩机入口温度确定目标配比,包括:获取一个配比;计算按照所述配比配制的混合工质的临界温度,并将所述临界温度与所述目标压缩机入口温度进行比较;若确定所述临界温度低于所述目标压缩机入口温度第三阈值,则将所述配比作为备选配比,若确定所述临界温度不低于所述目标压缩机入口温度第三阈值,则重新获取配比并计算,直至确定出备选配比;根据所述备选配比确定目标配比。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述备选配比确定目标配比,包括:计算按照所述备选配比配制的混合工质在不同系统参数下的发电效率,其中所述系统参数包括压缩机入口压力和压缩机入口温度;对不同系统参数下的发电效率进行比较,确定出最优效率;计算所述最优效率对应的压缩机入口温度与所述目标压缩机入口温度的温度差值;若所述温度差值小于第四阈值,则将所述备选配比作为目标配比。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述超临界二氧化碳发电系统包括用于储存备用工质的备用工质储罐、用于储存循环工质的循环工质储...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘秀婷黄彦平刘光旭臧金光昝元锋
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院
类型:发明
国别省市:

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