飞轮储能电站间接空冷系统技术方案

本发明专利技术涉及电站间接空冷系统技术领域，具体为飞轮储能电站间接空冷系统，是指由以下几部分合理组合形成一种系统；一

【技术实现步骤摘要】
飞轮储能电站间接空冷系统


[0001]本专利技术涉及电站间接空冷系统
，具体为飞轮储能电站间接空冷系统
。

技术介绍

[0002]目前大部分中小功率飞轮采用自然散热的方式冷却，但对于电网级
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小时连续运转的大功率大容量调频用飞轮，自然通风散热已达不到飞轮的运行条件，电机
、
磁悬浮轴承等飞轮组件连续大功率运行时会产生大量的热量，若不能及时排出很容易造成飞轮运行被迫中断或停机的风险，特别是对于大集群飞轮储能电站，很容易引起大面积脱网事故，造成重大损失
。
[0003]而对单个飞轮配置液冷系统的分布式液冷，可靠性虽然得到了提高，但成本必然大幅上升，对大集群飞轮和集控箱进行集中循环液冷，并通过间接空冷的方式不仅解决了设备运行的温升问题，也大幅降低了电站的建设和运营成本，取得良好的经济效益
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供飞轮储能电站间接空冷系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：飞轮储能电站间接空冷系统，是指由以下几部分合理组合形成一种系统：一
、
飞轮及组成的集群
。
[0006]二
、
集控箱
。
[0007]三
、
间接空冷换热器
。
[0008]四
、
建筑物内地热盘管换热设备
。
[0009]五
、
市政供热换热器
。
[0010]六
、
旁路阀
。
[0011]七
、
循环泵
。
[0012]八
、
循环管路
。
[0013]优选的，飞轮和集控箱闭环连接控制冷却，飞轮的冷却通路由进水管，回水管，压力调节阀，压力表，流量计，温度计部分组成，飞轮运行产生的内部热量大部分通过循环冷却液带走，少部分通过壳体散热，正常工作时，循环泵
P
将低温冷却液通过进水管泵入每个飞轮，经过飞轮内部发热部件后被加热的高温冷却液从飞轮出水管流出
。
[0014]优选的，每个飞轮回水管路上配置流量计和温度计，用于对回水的流量和温度进行监测，压力调节阀和压力表分别放置于飞轮进水管，集控箱的进出水管路组成与飞轮相同，根据监测到的回水管上的流量计和温度计数据调节压力调节阀的开度，对飞轮进水流量进行实时调节，从而实现每个飞轮的充分冷却，当飞轮内部发生冷却液泄露时，可通过压力和流量计监测到压力损失和流量的变化，此时需要调节压力调节阀，减小进水流量并立即操作飞轮停机，待飞轮停机后远程关闭压力调节阀，减小设备损害
。
[0015]优选的，间接空冷换热器
、
建筑物内地热盘管换热设备
、
市政供热换热器和旁路阀部分组成间接空冷系统
。
[0016]优选的，间接空冷换热器可以选用风冷塔和干式换热器类型，市政供热换热器主要为水冷换热器，冬季北方市政供暖时，实现热水和冷却液的热量交换，将低于设备启动温度的冷却液加热到设备最低运行温度以上，市政供热换热器适用于北方冬季市政供暖地区，若无市政供暖，亦可采用配置加热器的方式实现相同的功能
。
[0017]优选的，间接空冷系统的工作模式分夏季和冬季运行模式：
S1、
夏季工作模式；夏季因气温较高，建筑物内不需要换热，循环泵
P
将低温冷却液泵入飞轮阵列和集控箱对其进行冷却，飞轮阵列和集控箱回水管路的高温冷却液通过旁路截止阀
V3
（状态为“开”）直接进入间接空冷换热器进行换热
。
[0018]此时，高温冷却液不进入建筑物内的换热器和市政供热换热器，截止阀
V1
和
V2
为关闭状态，旁路截止阀
V3
状态为“开”，高温冷却液通过
V3
进入间接空冷换热器，旁路截止阀
V4
为关闭状态
。
[0019]S2、
冬季工作模式；当冬季气温较低，冷却液的温度过低不能直接启动飞轮等设备，需要首先启动冷却液预加热程序，将冷却液加热到设备最低运行温度以上，其操作顺序如下：先启用间接空冷换热器检测，当检测出过低温时会关闭截止阀
V5
，接下来依次关闭截止阀
V1
，截止阀
V3
，将间接空冷换热器的旁路阀给打开，同时依次打开截止阀
V4
和截止阀
V2
，并启动循环泵
P
，然后重新用间接空冷换热器检测，直至温度检测合格
。
[0020]当冷却液温度达到飞轮和集控箱启动温度后，关闭冷却液预加热程序，启动飞轮和集控箱，其操作顺序如下：先启用间接空冷换热器检测，当检测出过合格温度时会关闭截止阀
V2
，接下来依次关闭截止阀
V3
，截止阀
V4
，将间接空冷换热器的旁路阀给关闭，同时依次打开截止阀
V1
和截止阀
V5
，并启动循环泵
P。
[0021]在冬季工作模式下，间接空冷由间接空冷换热器和建筑物内的地热盘管或暖气片及生活用水加热箱等换热器两部分组成；经飞轮和集控箱回水管的高温冷却液首先进入电站建筑物内的地热盘管或暖气片及生活用水加热箱进行部分空冷散热，换热后的冷却液已经得到一定降温，然后进入间接空冷换热器进行二次换热
。
[0022]该工作模式可有效降低间接空冷换热器的工作负荷，同时对设备运行产生的废热进行了充分利用，在冬季可大大减少电站内的市政供暖用水量，降低了电站的运行成本，起到节能减排的良好效果
。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
1.
该飞轮储能电站间接空冷系统，冬季工作模式下，间接空冷由间接空冷换热器和建筑物内的地热盘管或暖气片及生活用水加热箱等换热器两部分组成，经飞轮和集控箱回水管的高温冷却液首先进入电站建筑物内的地热盘管或暖气片及生活用水加热箱进行部分空冷散热，换热后的冷却液已经得到一定降温，然后进入间接空冷换热器进行二次换热，可有效降低间接空冷换热器的工作负荷，同时对设备运行产生的废热进行了充分利用，在冬季可大大减少电站内的市政供暖用水量，降低了电站的运行成本，起到节能减排的良好效果
。
[0024]2.
该飞轮储能电站间接空冷系统，每个飞轮回水管路上配置流量计和温度计，用于对回水的流量和温度进行监测，压力调节阀和压力表分别放置于飞轮进水管，集控箱的进出水管路组成与飞轮相同，根据监测到的回水管上的流量计和温度计数据调节压力调节阀的开度，对飞轮进水流量进行实时调节，从而实现每个飞轮的充分冷却，当飞轮内部发生冷却液泄露时，可通过压力和流量计监测到压力损失和流量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
飞轮储能电站间接空冷系统，其特征在于，是指由以下几部分合理组合形成一种系统：一
、
飞轮及组成的集群；二
、
集控箱；三
、
间接空冷换热器；四
、
建筑物内地热盘管换热设备；五
、
市政供热换热器；六
、
旁路阀；七
、
循环泵；八
、
循环管路
。2.
根据权利要求1所述的飞轮储能电站间接空冷系统，其特征在于：飞轮和集控箱闭环连接控制冷却，飞轮的冷却通路由进水管，回水管，压力调节阀，压力表，流量计，温度计部分组成
。3.
根据权利要求1所述的飞轮储能电站间接空冷系统，其特征在于：每个飞轮回水管路上配置流量计和温度计，压力调节阀和压力表分别放置于飞轮进水管，集控箱的进出水管路组成与飞轮相同
。4.
根据权利要求1所述的飞轮储能电站间接空冷系统，其特征在于：间接空冷换热器
、
建筑物内地热盘管换热设备
、
市政供热换热器和旁路阀部分组成间接空冷系统
。5.
根据权利要求1所述的飞轮储能电站间接空冷系统，其特征在于：间接空冷换热器可以选用风冷塔和干式换热器类型，市政供热换热器适用于北方冬季市政供暖地区，若无市政供暖，亦可采用配置加热器的方式实现相同的功能
。6.
根据权利要求1所述的飞轮储能电站间接空冷系统，其特征在于：间接空冷系统的工作模式分夏季和冬季运行模式：
S1、
夏季工作模式；夏季因气温较高，建筑物内不需要换热，循环泵
P
将低温冷却液泵入飞轮阵列和集控箱对其进行冷却，飞轮阵列和集控箱回水管路的高温冷却液通过旁路截止阀
V3
（状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，王国涛，孙俊峰，
申请(专利权)人：贝肯新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：