[發(fā)明專(zhuān)利]一種氨水混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)及協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810461916.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108757070B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王江峰;程梓洋;趙攀;戴義平;王亞雄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F01K25/10
• 分類(lèi)號(hào): F01K25/10;F01K27/02;F01K13/02;F01D15/10;F01D17/10
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種氨水混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括第一熱源調(diào)節(jié)閥(2)、第二熱源調(diào)節(jié)閥(3)和熱源側(cè)通路，第一熱源調(diào)節(jié)閥(2)和第二熱源調(diào)節(jié)閥(3)分別與熱源泵(1)或工業(yè)余熱連接，熱源泵(1)的地?zé)崴蚬I(yè)余熱經(jīng)第一熱源調(diào)節(jié)閥(2)后回注，第二熱源調(diào)節(jié)閥(3)連接蒸發(fā)器(4)的熱源端，地?zé)崴蚬I(yè)余熱經(jīng)蒸發(fā)器(4)的熱源端后回注，形成熱源側(cè)通路；

蒸發(fā)器(4)經(jīng)分離器(5)后分兩路，一路依次經(jīng)壓力測(cè)量變送器(6)、調(diào)節(jié)閥(7)和透平(9)與混合器(13)的第一入口連接，另一路依次經(jīng)高溫回?zé)崞?17)和節(jié)流閥(12)與混合器(13)的第二入口連接；混合器(13)的出口依次經(jīng)低溫回?zé)崞?14)和冷凝器(15)后與工質(zhì)泵(16)入口連接，工質(zhì)泵(16)出口依次經(jīng)低溫回?zé)崞?14)、高溫回?zé)崞?17)與蒸發(fā)器(4)連接形成工質(zhì)側(cè)循環(huán)通路，透平(9)同軸連接發(fā)電機(jī)(11)，透平(9)與發(fā)電機(jī)(11)之間設(shè)置有轉(zhuǎn)速測(cè)量變送器(10)；

熱源泵(1)、第一熱源調(diào)節(jié)閥(2)、第二熱源調(diào)節(jié)閥(3)、壓力測(cè)量變送器(6)、調(diào)節(jié)閥(7)和轉(zhuǎn)速測(cè)量變送器(10)分別與控制器(8)連接構(gòu)成循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。

2.一種利用權(quán)利要求1所述氨水混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，采用流量調(diào)節(jié)法、壓力調(diào)節(jié)法、轉(zhuǎn)速壓力調(diào)節(jié)法或并網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)法對(duì)設(shè)置有分離器(5)的動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)分別調(diào)節(jié)熱源泵(1)的轉(zhuǎn)速以及調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度使透平(9)進(jìn)口壓力保持不變，實(shí)現(xiàn)對(duì)可調(diào)熱源的協(xié)調(diào)控制；通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥(7)、第一熱源調(diào)節(jié)閥(2)和第二熱源調(diào)節(jié)閥(3)的開(kāi)度使透平(9)進(jìn)口壓力保持不變，實(shí)現(xiàn)對(duì)不可調(diào)熱源的協(xié)調(diào)控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨水混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，采用流量調(diào)節(jié)法對(duì)可調(diào)熱源進(jìn)行協(xié)調(diào)控制具體如下：

若外界用電負(fù)荷下降，透平主動(dòng)力矩大于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，控制器減小調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度，透平主動(dòng)力矩小于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，控制器(8)控制熱源泵(1)的轉(zhuǎn)速下降使分離器(5)的富氨蒸汽出口壓力下降，最終使得透平進(jìn)口壓力保持不變；

若外界用電負(fù)荷上升，透平主動(dòng)力矩小于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，控制器增大調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度，透平主動(dòng)力矩大于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，控制器(8)控制熱源泵(1)的轉(zhuǎn)速上升使分離器(5)的富氨蒸汽出口壓力上升，最終使得透平進(jìn)口壓力保持不變。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨水混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，采用壓力調(diào)節(jié)法對(duì)可調(diào)熱源進(jìn)行協(xié)調(diào)控制具體如下：

若外界用電負(fù)荷下降，透平主動(dòng)力矩大于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，控制器(8)提高熱源泵(1)的轉(zhuǎn)速使蒸發(fā)器出口壓力下降，控制器減小調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度，透平主動(dòng)力矩減小，透平轉(zhuǎn)速保持不變；

若外界用電負(fù)荷上升，透平主動(dòng)力矩小于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，控制器(8)提高熱源泵(1)的轉(zhuǎn)速使蒸發(fā)器出口壓力上升，控制器增大調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度，透平主動(dòng)力矩增大，透平轉(zhuǎn)速保持不變。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨水混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，采用轉(zhuǎn)速壓力調(diào)節(jié)法對(duì)可調(diào)熱源進(jìn)行協(xié)調(diào)控制具體如下：

若外界用電負(fù)荷下降，透平主動(dòng)力矩大于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，高于額定轉(zhuǎn)速，控制器(8)減小調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度，并降低熱源泵(1)的轉(zhuǎn)速，透平主動(dòng)力矩小于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，分離器(5)的富氨蒸氣出口壓力下降，最終使得透平進(jìn)口壓力保持不變；

若外界用電負(fù)荷上升，透平主動(dòng)力矩小于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，低于額定轉(zhuǎn)速，控制器(8)增大調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度，并增大熱源泵(1)的轉(zhuǎn)速，透平主動(dòng)力矩大于發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，透平發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，分離器(5)的富氨蒸氣出口壓力上升，最終使得透平進(jìn)口壓力保持不變。