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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源发电,特别地,涉及一种超临界二氧化碳循环发电控制方法及系统。
技术介绍
1、超临界二氧化碳循环发电系统得益于二氧化碳临界点良好的热物性:临界条件容易达到(30.978℃,7.377mpa),超临界状态下密度与液体相近,压缩因子在0.2-0.5,表面张力小,导热系数比常压气体大,粘度低等,具有高效,紧凑等特点,具有很高的经济性。
2、容积法功率调节是闭式循环发电系统常用的方法之一,具有调节方便、变工况效率高的优点。在工质为理想气体(例如氦气)的闭式循环中十分有效,因为理想气体的压力与密度成比例变化,因此减小系统的质量流量,工质的压力和密度会降低但是轮机设备的入口体积流量保持不变,压气机和透平运行在相似设计点,循环能在较大功率范围内保持高效率。而二氧化碳在临界点附近物性呈非线性变化,甚至发生突变,而在容积法调节过程中不可避免地会由于系统内工质的减少而导致主压缩机入口压力减小到达临界点附近,因此可能带来不可预估的系统稳定性问题,使得系统难以保持原有的稳定性和高效性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超临界二氧化碳循环发电控制方法及系统,使其在功率变化过程中以相对较为简单的方式绕过临界点而使得系统功率调节过程稳定高效。
2、为实现上述目的,第一方面,本专利技术提供了一种超临界二氧化碳循环发电控制方法,所述方法包括:
3、当系统有功率降低需求时,调节预冷器中的冷却水量,使主压缩机入口温度升高远离临界温度;
4、打
5、当系统功率降低至一定值时,关闭排气调节阀,停止排气后再次调节预冷器中的冷却水量,使主压缩机入口温度降低,通过减小压缩功达到提高循环效率的目的;
6、其中,预冷器设置在主压缩机的入口处,排气调节阀设置在容积罐的入口处。
7、在一些实施方式中,当系统有功率降低需求时,调节预冷器中的冷却水量,使主压缩机入口温度升高远离临界温度,包括:
8、通过减少预冷器的水量,提高主压缩机入口温度至35℃。
9、在一些实施方式中,系统功率降低至一定值时,主压缩机入口压力降低至7850kpa。
10、在一些实施方式中,使主压缩机入口温度降低包括:
11、使主压缩机入口温度降低至额定温度。
12、在一些实施方式中,方法的执行过程中,整个系统处于超临界状态下。
13、第二方面,本专利技术还提供了一种超临界二氧化碳循环发电控制系统,所述系统包括:包括:预冷器,及排气调节阀;
14、所述预冷器设置在主压缩机的入口处,用于当系统有功率降低需求时,调节其中的冷却水量,使主压缩机入口温度升高远离临界温度,以及当系统功率降低至一定值时,停止排气后再次调节其中的冷却水量,使主压缩机入口温度降低,通过减小压缩功达到提高循环效率的目的;
15、所述排气调节阀设置在容积罐的入口处,用于在打开时排出部分系统内工质至容积罐内,通过减小系统内经过透平的工质来减小系统输出功率,以及当系统功率降低至一定值时,在关闭时停止排气。
16、在一些实施方式中,当系统有功率降低需求时,调节预冷器中的冷却水量,使主压缩机入口温度升高远离临界温度,包括:
17、通过减少预冷器的水量,提高主压缩机入口温度至35℃。
18、在一些实施方式中,系统功率降低至一定值时,主压缩机入口压力降低至7850kpa。
19、在一些实施方式中,使主压缩机入口温度降低包括:
20、使主压缩机入口温度降低至额定温度。
21、在一些实施方式中,方法的执行过程中,整个系统处于超临界状态下。
22、本专利技术实施例提供的方法及系统通过所述的一种超临界二氧化碳布雷顿循环系统及其功率调节方法,该系统在额定运行工况下具有较高的循环效率,并且通过该功率调节方法,可以有效地解决超临界二氧化碳布雷顿循环变负荷时,由于系统内部工质质量流量调节,主压缩机靠近临界点可能带来的系统稳定性问题,实现了系统在多种工况下的高效率调节,提高了系统在实际运行过程中的适应性和经济性。
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1.一种超临界二氧化碳循环发电控制方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当系统有功率降低需求时,调节预冷器中的冷却水量,使主压缩机入口温度升高远离临界温度,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,系统功率降低至一定值时,主压缩机入口压力降低至7850KPa。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使主压缩机入口温度降低包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,方法的执行过程中,整个系统处于超临界状态下。
6.一种超临界二氧化碳循环发电控制系统,其特征在于,包括:预冷器,及排气调节阀;
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,当系统有功率降低需求时,调节预冷器中的冷却水量,使主压缩机入口温度升高远离临界温度,包括:
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,系统功率降低至一定值时,主压缩机入口压力降低至7850KPa。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,使主压缩机入口温度降低包括:
10.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,
...【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳循环发电控制方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当系统有功率降低需求时,调节预冷器中的冷却水量,使主压缩机入口温度升高远离临界温度,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,系统功率降低至一定值时,主压缩机入口压力降低至7850kpa。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使主压缩机入口温度降低包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,方法的执行过程中,整个系统处于超临界状态下。
6.一种超临...
【专利技术属性】
技术研发人员:张靖煊,黄伟光,
申请(专利权)人:中国科学院上海高等研究院,
类型:发明
国别省市:
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