[發明專利]閉式布雷頓循環發電系統雙機并聯試驗方法

有效

• 申請號: 202011560982.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112682120B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 李淑芳;殷建鋒;馬可新;高景波;章莉敏
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: F01K25/08
• 分類號: F01K25/08;F01K13/02;F01K13/00;F01D15/10;F01D13/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣

本發明涉及一種閉式布雷頓循環發電系統雙機并聯試驗方法，屬于地面設備發電試驗技術領域。試驗步驟為：首先為冷卻器提供冷卻水；然后將整個試驗臺的管路抽真空；然后通過加熱器向試驗臺的管道填充設定壓力的氣體工質；給兩臺原理樣機的高速電機供電，兩臺原理樣機的初始轉速相同，兩臺原理樣機保持初始轉速運轉設定時間后，將兩臺原理樣機的轉速均提升至設定值A；然后調節通過加熱器的功率，使兩臺原理樣機渦輪進口溫度達到設定的試驗目標值；同步調整兩臺原理樣機轉速，使兩臺原理樣機的轉速按設定增長率階梯上升和下降，每次調整后保持當前轉速運轉設定時間；最后重新設定兩臺原理樣機渦輪進口溫度的試驗目標值，然后重復上述步驟。

技術領域

本發明涉及一種雙機并聯地面模擬試驗方法，具體涉及一種高溫閉式循環雙機并聯發電模擬試驗方法，屬于地面設備發電試驗技術領域。

背景技術

布雷頓循環發電技術是工質重復參與循環發電的特種渦輪發電技術，與外界只交換能量，不交換物質，在深空、深海等特種環境下的應用前景廣泛。

構建同時具備雙機試驗能力的閉式循環試驗通用平臺能夠為布雷頓循環發電多機聯調和雙機匹配技術研究提供了重要的保障，為以后的多級并聯技術做鋪墊，為更大功率的發電設備的課題研制申報奠定基礎。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種閉式布雷頓循環發電系統雙機并聯試驗方法，能夠實現布雷頓循環發電雙機聯調，為布雷頓循環發電多機聯調和雙機匹配技術研究提供了重要的保障。

該雙機并聯試驗方法采用的試驗臺包括兩個原理樣機、兩個回熱器、加熱器和冷卻器；其中兩臺原理樣機并聯設置，每臺原理樣機對應設置一臺回熱器；加熱器分別為兩臺原理樣機提供同樣壓力和溫度的氣體工質，冷卻器用于兩臺原理樣機排出的氣體工質的溫度降到設定值；

所述的閉式布雷頓循環發電系統雙機并聯試驗方法的試驗步驟為：

步驟一：開啟冷卻水單元，為冷卻器提供冷卻水；

步驟二：通過真空泵將整個試驗臺的管路抽真空至設定值，然后關閉真空泵；

步驟三：啟動充氣單元，通過加熱器向試驗臺的管道填充設定壓力的氣體工質；

步驟四：給兩臺原理樣機的高速電機供電，兩臺原理樣機的初始轉速相同，兩臺原理樣機保持初始轉速運轉設定時間后，將兩臺原理樣機的轉速均提升至設定值A；

步驟五：調節通過加熱器的功率，使兩臺原理樣機渦輪進口溫度達到設定的試驗目標值；

步驟六：同步調整兩臺原理樣機轉速，使兩臺原理樣機的轉速按設定增長率階梯上升，每次調整后保持當前轉速運轉設定時間，直到達到原理樣機的極限轉速；

步驟七：同步調整兩臺原理樣機轉速，使兩臺原理樣機的轉速按設定下降率階梯下降，每次調整后保持當前轉速運轉設定時間，直到原理樣機轉速降至設定值A；

步驟八：重新設定兩臺原理樣機渦輪進口溫度的試驗目標值，然后重復步驟五至步驟七；

至少重新設定兩次所述試驗目標值，且每次重新設定的所述試驗目標值均高于前一次設定的試驗目標值。

作為本發明的一種優選方式：當用于單機試驗時，斷開加熱器排氣口與原理樣機B渦輪進口之間、加熱器進氣口與回熱器B冷端出口之間、冷卻器氣體工質進口與回熱器B熱端出口之間以及冷卻器排氣口與原理樣機B壓氣機進口之間的連通管路，然后封堵住對應位置處斷開的管路。

作為本發明的一種優選方式：所述步驟五中，加熱器采用分級啟動的方式，分級調節加熱器的功率，直至兩臺原理樣機渦輪進口溫度達到設定的試驗目標值。

作為本發明的一種優選方式：所述充氣單元與加熱器上的充氣調壓閥相連，在試驗臺抽完真空后，通過所述充氣調壓閥保證將試驗臺預充工質到設定的初始壓力。