【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温差能发电，尤其涉及一种基于朗肯循环的温差能发电系统及其发电量调整方法。
技术介绍
1、温差能发电是指利用热源和冷源之间由于温差导致的热能发电的技术。温差能发电的基本原理是利用热源加热某些低沸点工质使之汽化以驱动透平并带动发电机进行发电，其中，透平出口输出的工质蒸汽通过冷源冷却冷凝并经工质增压泵输送到蒸发器进行汽化循环参与发电。
2、现有的多数温差能发电装置大多针对特定的工况进行设计，其应对工况波动性适应能力差或应对时间短，关键换热设备在工况波动的情况下可能出现因工质无法完全汽化导致透平发电机组受损、装置需停机改造等状况，无法长期适用于发电量变动频繁的应用场景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种基于朗肯循环的温差能发电系统及其发电量调整方法，其可适用于不同的发电量工况并保证关键设备在不同工况下能稳定运行，从而提高温差能发电系统在波动发电量工况下的可靠性和拓宽温差能发电系统的适用范围。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种基于朗肯循环的温差能发电系统，包括工质循环泵、工质汽化器、发电机组、工质冷凝器、工质缓冲罐、流量调节装置、压力调节装置、液位控制组件和控制单元，所述工质循环泵的出口连接所述工质汽化器的工质入口，所述工质汽化器的工质出口连接所述发电机组的工质入口，所述发电机组的工质出口连接所述冷凝器的工质入口，所述工质缓冲罐的出口和入口分别连接
4、优选的，所述流量调节装置包括相互连接的流量调节阀和流量控制组件，所述流量控制组件分别与所述流量调节阀和所述控制单元通信连接。
5、优选的，所述压力调节装置包括相互连接的压力调节阀和压力控制组件，所述压力控制组件分别与所述压力调节阀和所述控制单元通信连接。
6、优选的，所述工质汽化器包括外壳和换热部件，所述换热部件设置于所述外壳内的中下部，所述外壳的顶部和底部分别具有工质出口和工质入口，所述换热部件具有热源进口和热源出口。
7、优选的，所述换热部件为管束或板束。
8、优选的，所述管束和所述板束具有外部或内部扩展部件。
9、优选的，所述循环工质包括单一工质和/或混合工质。
10、优选的，所述工质循环泵为变频泵。
11、第二方面，本专利技术提供一种如上述第一方面中所述的基于朗肯循环的温差能发电系统的发电量调整方法，包括以下步骤：
12、根据所需调整的发电量计算新工况下工质的汽化压力以及对应条件下循环所需的工质汽化量；
13、根据新工况下工质的汽化压力以及对应条件下循环所需的工质汽化量确定汽化器所需的液位和工质输入压力；
14、将新工况下工质汽化器所需的工质输入压力和液位输入控制单元；
15、控制单元根据新工况下工质汽化器所需的工质输入压力向压力调节装置发出控制信号对工质汽化器的工质输入压力进行调整，确保工质汽化器的汽化压力满足新工况的要求，同时，液位调节装置将工质汽化器中的液位信号实时传递给控制单元，控制单元根据工质汽化器内的实时液位和新工况下工质汽化器内所需的液位的差值确定工质汽化器的工质输入流量，控制单元向流量调节装置发出控制信号对工质汽化器的工质输入流量进行调整，达到控制工质汽化器液位的目的，确保工质汽化器的汽化量满足新工况的需求，从而实现对系统发电量的调整。
16、第三方面，本专利技术提供另一种如上述第一方面中所述的基于朗肯循环的温差能发电系统的发电量调整方法，包括以下步骤：
17、根据所需调整的发电量计算新工况下工质的汽化压力以及对应条件下循环所需的工质汽化量；
18、根据新工况下工质的汽化压力确定汽化器所需的工质输入压力；
19、将新工况下工质汽化器所需的工质输入压力和汽化量分别输入控制单元和工质循环泵；
20、控制单元根据新工况下工质汽化器所需的工质输入压力向压力调节装置发出控制信号对工质汽化器的工质输入压力进行调整，确保工质汽化器的汽化压力满足新工况的要求，同时，液位调节装置将工质汽化器中的液位信号实时传递给工质循环泵，工质循环泵根据新工况下工质汽化器所需的工质汽化量和工质汽化器中的实时液位调整其频率以对工质汽化器的工质输入流量进行调整，达到控制工质汽化量的目的，确保工质汽化器的汽化量满足新工况的需求，从而实现对系统发电量的调整。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
22、(1)本专利技术对波动性工况具有良好的适应能力，解决了新能源领域装置对波动工况适应差的普遍性痛点；
23、(2)本专利技术在波动工况下还能保证工质汽化器将工质完全汽化，保证温差能发电系统能够长期间稳定、安全运行；
24、(3)本专利技术可通过控制工质汽化器的液位调整装置发电量，实际使用时可根据使用场所用电量需求或状况灵活调整发电量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，包括工质循环泵(1)、工质汽化器(2)、发电机组(3)、工质冷凝器(4)、工质缓冲罐(5)、流量调节装置(6)、压力调节装置(7)、液位控制组件(8)和控制单元(9)，所述工质循环泵(1)的出口连接所述工质汽化器(2)的工质入口，所述工质汽化器(2)的工质出口连接所述发电机组(3)的工质入口，所述发电机组(3)的工质出口连接所述工质冷凝器(4)的工质入口，所述工质缓冲罐(5)的出口和入口分别连接所述工质循环泵(1)的入口和所述工质冷凝器(4)的工质出口，所述工质缓冲罐(5)内储存有循环工质，所述流量调节装置(6)和所述压力调节装置(7)设置于所述工质循环泵(1)和工质汽化器(2)的连接管路上，所述液位控制组件(8)设置于所述工质汽化器(2)上，所述流量调节装置(6)、所述压力调节装置(7)和所述液位控制组件(8)分别与所述控制单元(9)通信连接。
2.如权利要求1所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述流量调节装置(6)包括相互连接的流量调节阀(61)和流量控制组件(62)，所述流量控制组件(62)分别与所
3.如权利要求1所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述压力调节装置(7)包括相互连接的压力调节阀(71)和压力控制组件(72)，所述压力控制组件(72)分别与所述压力调节阀(71)和所述控制单元(9)通信连接。
4.如权利要求1所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述工质汽化器(2)包括外壳(21)和换热部件(22)，所述换热部件(22)设置于所述外壳(21)内的中下部，所述外壳(21)的顶部和底部分别具有工质出口和工质入口，所述换热部件(22)具有热源进口和热源出口。
5.如权利要求4所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述换热部件(22)为管束或板束。
6.如权利要求4述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述管束和所述板束具有外部或内部扩展部件。
7.如权利要求1所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述循环工质包括单一工质和/或混合工质。
8.如权利要求1所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述工质循环泵(1)为变频泵。
9.一种如权利要求1-7任一项所述的基于朗肯循环的温差能发电系统的发电量调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种如权利要求8所述的基于朗肯循环的温差能发电系统的发电量调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，包括工质循环泵(1)、工质汽化器(2)、发电机组(3)、工质冷凝器(4)、工质缓冲罐(5)、流量调节装置(6)、压力调节装置(7)、液位控制组件(8)和控制单元(9)，所述工质循环泵(1)的出口连接所述工质汽化器(2)的工质入口，所述工质汽化器(2)的工质出口连接所述发电机组(3)的工质入口，所述发电机组(3)的工质出口连接所述工质冷凝器(4)的工质入口，所述工质缓冲罐(5)的出口和入口分别连接所述工质循环泵(1)的入口和所述工质冷凝器(4)的工质出口，所述工质缓冲罐(5)内储存有循环工质，所述流量调节装置(6)和所述压力调节装置(7)设置于所述工质循环泵(1)和工质汽化器(2)的连接管路上，所述液位控制组件(8)设置于所述工质汽化器(2)上，所述流量调节装置(6)、所述压力调节装置(7)和所述液位控制组件(8)分别与所述控制单元(9)通信连接。
2.如权利要求1所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述流量调节装置(6)包括相互连接的流量调节阀(61)和流量控制组件(62)，所述流量控制组件(62)分别与所述流量调节阀(61)和所述控制单元(9)通信连接。
3.如权利要求1所述的基于朗肯循环的温差能发电系统，其特征在于，所述压力调...
【专利技术属性】
技术研发人员：李翠，陈宏举，于邦廷，吴勇虎，李元芳，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。