[發(fā)明專利]發(fā)電設(shè)備及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810686075.8
• 申請(qǐng)日: 2018-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109386324B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成和蒼;金相鉉;車松勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斗山重工業(yè)建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): F01K7/32
• 分類號(hào): F01K7/32;F01K13/02;F01K25/10;F01K27/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王培超

本發(fā)明揭示了一種發(fā)電設(shè)備及其控制方法，其能在同步化時(shí)防止發(fā)電設(shè)備損傷，該發(fā)電設(shè)備包括：動(dòng)力渦輪裝置，利用工作流體產(chǎn)生電并供應(yīng)給相鄰的電網(wǎng)；工作流體供應(yīng)管路，把工作流體傳輸?shù)缴鲜鰟?dòng)力渦輪裝置；工作流體回收管路，把從上述動(dòng)力渦輪裝置排放的工作流體加以傳輸；旁通管路，把上述工作流體供應(yīng)管路的工作流體的一部分傳輸?shù)缴鲜龉ぷ髁黧w回收管路；第一控制閥及第二控制閥，各自控制通過(guò)上述工作流體供應(yīng)管路及旁通管路流動(dòng)的工作流體的流量；及控制單元，根據(jù)上述動(dòng)力渦輪裝置狀態(tài)及上述壓力傳感器的測(cè)量值控制上述第一控制閥及第二控制閥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及一種利用超臨界狀態(tài)的工作流體產(chǎn)生電的發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)

同步發(fā)電機(jī)通常是作為商業(yè)用發(fā)電機(jī)及非商業(yè)用發(fā)電機(jī)而供應(yīng)兆瓦級(jí)的大規(guī)模電氣的渦輪發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)向具有基于時(shí)間演變的可變荷載或需求的電網(wǎng)等處供電。為了向上述電網(wǎng)順暢地供電，需要把同步發(fā)電機(jī)的頻率調(diào)節(jié)成和電網(wǎng)的頻率一致。同步發(fā)電機(jī)的頻率和電網(wǎng)的頻率不一致時(shí)可能會(huì)誘發(fā)同步發(fā)電機(jī)故障。

而且，電網(wǎng)的用電量急劇增加時(shí)，上述同步發(fā)電機(jī)可以在發(fā)電過(guò)程中以超速模式運(yùn)行。此時(shí)，同步發(fā)電機(jī)中渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及軸之類的移動(dòng)零件會(huì)因?yàn)樾D(zhuǎn)速度提高而發(fā)生故障。

其中，利用超臨界狀態(tài)的工作流體發(fā)電的同步發(fā)電機(jī)在超速模式下工作流體的溫度及壓力過(guò)度提高而使得系統(tǒng)被加熱，從而導(dǎo)致系統(tǒng)破損。

為此，人們不斷要求開(kāi)發(fā)出一種技術(shù)，在把利用工作流體發(fā)電的發(fā)電設(shè)備作為同步發(fā)電機(jī)使用的情形下，該技術(shù)能在同步化時(shí)阻止超速模式發(fā)生地控制發(fā)電設(shè)備而得以防止發(fā)電設(shè)備損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電設(shè)備及其控制方法，在把利用工作流體產(chǎn)生電的發(fā)電設(shè)備作為同步發(fā)電機(jī)使用的情形下，能在同步化時(shí)防止發(fā)電設(shè)備損壞。

本發(fā)明揭示一種發(fā)電設(shè)備，其包括：泵，壓縮工作流體；熱交換裝置，使從上述泵供應(yīng)的工作流體和外部熱源進(jìn)行熱交換；動(dòng)力渦輪裝置，利用通過(guò)上述熱交換裝置加熱的工作流體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力并且利用該旋轉(zhuǎn)力產(chǎn)生電并供應(yīng)給相鄰的電網(wǎng)；冷凝器，把從上述動(dòng)力渦輪裝置排放的工作流體冷凝成液相形態(tài)；工作流體供應(yīng)管路，一端連接到上述熱交換裝置而另一端則連接到上述動(dòng)力渦輪裝置，把從上述熱交換裝置排放的工作流體傳輸?shù)缴鲜鰟?dòng)力渦輪裝置；壓力傳感器，設(shè)置在上述工作流體管路，測(cè)量供應(yīng)給上述動(dòng)力渦輪裝置的工作流體的壓力；工作流體回收管路，一端連接到上述動(dòng)力渦輪裝置而另一端則連接到上述冷凝器，把從上述動(dòng)力渦輪裝置排放的工作流體傳輸?shù)缴鲜隼淠鳎慌酝ü苈罚欢诉B接到上述工作流體供應(yīng)管路而另一端則連接到上述工作流體回收管路，把上述工作流體供應(yīng)管路的工作流體的一部分傳輸?shù)缴鲜龉ぷ髁黧w回收管路；第一控制閥，設(shè)置在上述工作流體供應(yīng)管路，控制通過(guò)上述工作流體供應(yīng)管路流動(dòng)的工作流體的流量；第二控制閥，設(shè)置在上述旁通管路，控制通過(guò)上述旁通管路流動(dòng)的工作流體的流量；及控制單元，根據(jù)上述動(dòng)力渦輪裝置狀態(tài)及上述壓力傳感器的測(cè)量值控制上述第一控制閥及第二控制閥。

上述控制單元包括和上述電網(wǎng)進(jìn)行同步化時(shí)根據(jù)上述動(dòng)力渦輪裝置的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)控制上述第一控制閥的第一控制單元、根據(jù)上述壓力傳感器的測(cè)量值控制上述第二控制閥的第二控制單元，和上述電網(wǎng)完成同步化后運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述第一控制單元根據(jù)上述壓力傳感器的測(cè)量值控制上述第一控制閥，完成同步化后運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述第一控制單元在上述壓力傳感器的測(cè)量值達(dá)到正常范圍的下限值時(shí)增加第一控制閥的開(kāi)度，上述第二控制單元在上述壓力傳感器的測(cè)量值達(dá)到正常范圍的上限值時(shí)增加上述第二控制閥的開(kāi)度，進(jìn)行停機(jī)(shut-down)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述第一控制單元關(guān)閉上述第一控制閥的開(kāi)度，上述第二控制單元?jiǎng)t增加上述第二控制閥的開(kāi)度。