[發明專利]超臨界工質透平保溫及外部沖擊型內外復合冷卻裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 201811114417.5
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN108999660A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 韓萬龍;李紅智;姚明宇;楊玉;張一帆;張磊
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01D25/08
• 分類號: F01D25/08;F01D25/12;F01K7/32
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了超臨界工質透平保溫及外部沖擊型內外復合冷卻裝置及其工作方法，該裝置包括透平本體、主軸、主軸支座、支撐板、保溫層、沖擊殼體、沖擊腔、沖擊孔、外冷進排氣管道、內冷和外冷進氣風機、主流進排氣管道、內冷進排氣支路、閥門，可實現在非事故工況通過保溫層對透平本體進行保溫，在事故工況通過關閉主流進出管路的閥門，打開外冷進排氣管道和內冷進排氣支路的閥門，通過風機將一部分冷卻空氣送入沖擊殼體對透平本體進行外部沖擊冷卻，將另一部分冷卻空氣送入透平本體的腔室從透平本體內側進行冷卻，實現從透平本體的內部和外部同時帶走熱量，本發明采用沖擊冷卻結構配合內部通風冷卻，可使超臨界工質透平本體事故工況的冷卻時間更短。

技術領域

本發明涉及超臨界工質透平機組殼體保溫和冷卻技術領域，具體涉及一種超臨界工質透平保溫及外部沖擊型內外復合冷卻裝置及其工作方法。

背景技術

在超臨界二氧化碳布雷頓循環或Allam循環系統中，設計工況的溫度通常在600至1300℃之間，設計壓力在20至32MPa之間。對于上述高設計參數的先進循環系統，透平機組能量密度極高，為保證透平機組設計壽命在20年以上，透平機組本體的殼體的設計厚度值比傳統汽輪機組的厚度大，透平機組本體的蓄熱量十分巨大，使透平機組在緊急停機過程中殼體的熱量很難散去，如果殼體長時間熱量不能散去，不但會延長機組的檢修時間，還會損傷殼體中的干氣密封靜子件結構，還增大了發生轉子主軸高溫彎曲變形的故障發生率。同時,在透平正常運行工況需要對透平機組本體進行保溫，可以降低系統的熱量向環境的散失，提高系統運行工況熱效率。這樣就帶來一個問題：如何實現超臨界工質透平機組殼體在啟動過程、設計工況和變工況過程、正常停機過程，對殼體進行保溫，在事故工況緊急停機過程中加快殼體散熱。目前，尚無技術方案既能對超臨界工質透平機組殼體進行保溫又能實現在緊急事故時促進殼體散熱。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種超臨界工質透平保溫及外部沖擊型內外復合冷卻裝置及其工作方法，本發明采用沖擊冷卻結構配合內部通風冷卻，可使超臨界工質透平本體事故工況的冷卻時間更短。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：