一种双回路闭式布雷顿循环发电装置制造方法及图纸

一种双回路闭式布雷顿循环发电装置，属于闭式布雷顿循环发电技术领域，其包括左侧布雷顿热电转换单元、右侧布雷顿热电转换单元、抽真空子系统、充气排气子系统、第一冷却水系统、第二冷却水系统、加热器和回热器；右侧布雷顿热电转换单元与回热器和第一冷却水系统连接，左侧布雷顿热电转换单元与第二冷却水系统和回热器连接，加热器与回热器、左侧布雷顿热电转换单元和右侧布雷顿热电转换单元连接，其目的是为了解决现闭式布雷顿循环发电系统的热电转化效率效率低，体型大，运行工质价格昂贵、成本高的问题，本实用新型专利技术提出包括左右两套闭式布雷顿热电转换单元的循环发电装置，热电转化效率效率高的同时极大地缩小设备的体积和重量。重量。重量。

【技术实现步骤摘要】
一种双回路闭式布雷顿循环发电装置


[0001]本技术涉及一种双回路闭式布雷顿循环发电装置，属于闭式布雷顿循环发电


技术介绍

[0002]在能源市场变化的背景下，以超临界二氧化碳、氮气、氦气、氦氙混合气等惰性气体作为循环工质的闭式布雷顿循环发电系统在国内外都引起了广泛的关注。相比传统的蒸汽朗肯循环，闭式布雷顿循环发电系统具有高效、安全、紧凑等特点，该系统充分利用核反应堆和太阳能、工业余热等清洁能的热量，实现电厂发电或船用电力推进，是未来清洁高效发电技术，是一项将带来发电变革的新技术。各国高度重视并大力研发闭式布雷顿循环发电技术，从小功率系统着手，逐步进行部件测试，解决设计、工艺、材料以及系统泄漏等问题。迄今为止，已有科研院所初步完成实验室小型样机测试，但系统的热电转化效率尚未达到预期的效果。
[0003]因此，亟需提出一种新型的双回路闭式布雷顿循环发电装置，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本技术研发目的是为了解决现有的闭式布雷顿循环发电系统的热电转化效率效率低，且体型和重量大，同时运行工质价格昂贵、成本高的问题，在下文中给出了关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。
[0005]本技术的技术方案：
[0006]一种双回路闭式布雷顿循环发电装置，包括左侧布雷顿热电转换单元、右侧布雷顿热电转换单元、抽真空子系统、充气排气子系统、第一冷却水系统、第二冷却水系统、加热器和回热器；
[0007]所述第一冷却水系统的出口与右侧布雷顿热电转换单元的右侧第一入口建立连接，右侧布雷顿热电转换单元的右侧第一出口与回热器的回热器第一入口建立连接，第二冷却水系统的出口与左侧布雷顿热电转换单元的左侧第一入口建立连接，左侧布雷顿热电转换单元的左侧第一出口与回热器的回热器第一入口建立连接，回热器的回热器第一出口与加热器的入口建立连接，加热器的出口分别与左侧布雷顿热电转换单元的左侧第二入口和右侧布雷顿热电转换单元的右侧第二入口建立连接；
[0008]所述左侧布雷顿热电转换单元的左侧第二出口和右侧布雷顿热电转换单元的右侧第二出口与回热器的回热器第二入口建立连接，回热器的回热器第二出口分别与充气排气子系统、第一冷却水系统和第二冷却水系统三者的入口建立连接，抽真空子系统的入口与第二冷却水系统出口建立连接，充气排气子系统的出口与第一冷却水系统和第二冷却水
系统二者的入口建立连接。
[0009]优选的：所述左侧布雷顿热电转换单元包括第二电机、第二单级离心压缩机和第二单级向心透平，第二电机分别与第二单级离心压缩机和第二单级向心透平建立连接，第二单级离心压缩机上具有左侧第一入口和左侧第一出口，第二单级向心透平上具有左侧第二入口和左侧第二出口；
[0010]优选的：所述右侧布雷顿热电转换单元包括第一电机、第一单级离心压缩机和第一单级向心透平，第一电机分别与第一单级离心压缩机和第一单级向心透平建立连接，第一单级离心压缩机上具有右侧第一入口和右侧第一出口，第一单级向心透平上具有右侧第二入口和右侧第二出口。
[0011]优选的：所述右侧第一出口和右侧第二出口之间设置有第一旁通阀，左侧第一出口和左侧第二入口之间设置有第二旁通阀；
[0012]所述加热器与左侧第二入口之间设置有调节阀，第二冷却水系统的入口处设置有第一截止阀，左侧第一出口上设置有第二截止阀，左侧第二出口上设置有第三截止阀；
[0013]所述抽真空子系统为真空泵，抽真空子系统的入口处安装有抽气截止阀和抽气止回阀。
[0014]优选的：所述加热器的热源为清洁能源。
[0015]优选的：所述第二电机、第二单级离心压缩机和第二单级向心透平，采用一体式结构设计，所述第二电机为启发一体式电机；
[0016]所述第一电机、第一单级离心压缩机和第一单级向心透平，采用一体式结构设计，所述第一电机为启发一体式电机。
[0017]优选的：所述第一电机和第二电机的转子支撑轴承形式为磁悬浮轴承或滚动轴承。
[0018]优选的：所述第二电机的转子与第二单级离心压缩机和第二单级向心透平二者轴端过渡位置的密封结构采用迷宫密封形式或干气密封形式。
[0019]优选的：所述充气排气子系统包括串联的排气压缩机和高压储气罐，排气压缩机一端为充气排气子系统的入口，高压储气罐一端为充气排气子系统的出口，充气排气子系统的入口处设置有充气截止阀，充气排气子系统的出口处设置有排气截止阀和排气止回阀。
[0020]本技术具有以下有益效果：
[0021]1.本技术提出了一种包括左右两套闭式布雷顿热电转换单元的循环发电装置，其中回热器和热源为共用设备，保证系统功率需求的同时极大地缩小了设备的体积和重量；
[0022]2.本技术可控制左侧布雷顿热电转换单元和右侧布雷顿热电转换单元进行双循环同时运行，或控制右侧布雷顿热电转换单元独立运行，满足系统各功率等级运行需求；
[0023]3.本技术为避免运行工质价格昂贵、成本高的问题，设置了充气排气子系统，实现运行工质的循环利用。
附图说明
[0024]图1是一种双回路闭式布雷顿循环发电装置的结构示意图；
[0025]图2是一种双回路闭式布雷顿循环发电装置的系统图；
[0026]图中1
‑
左侧布雷顿热电转换单元，2
‑
右侧布雷顿热电转换单元，3
‑
抽真空子系统，4
‑ꢀ
充气排气子系统，5
‑
第一冷却水系统，6
‑
第二冷却水系统，7
‑
加热器，8
‑
回热器，11
‑
左侧第一入口，12
‑
左侧第一出口，13
‑
左侧第二入口，14
‑
左侧第二出口，21
‑
右侧第一入口， 22
‑
右侧第一出口，23
‑
右侧第二入口，24
‑
右侧第二出口，31
‑
真空泵，32
‑
抽气截止阀，33
‑ꢀ
抽气止回阀，41
‑
排气压缩机，42
‑
高压储气罐，43
‑
充气截止阀，44
‑
排气截止阀，45
‑
排气止回阀，61
‑
第一截止阀，71
‑
调节阀，81
‑
回热器第一入口，82
‑
回热器第一出口，83
‑
回热器第二入口，84
‑
回热器第二出口，1
‑1‑
第二电机，1
‑2‑
第二单级离心压缩机，1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双回路闭式布雷顿循环发电装置，其特征在于：包括左侧布雷顿热电转换单元(1)、右侧布雷顿热电转换单元(2)、抽真空子系统(3)、充气排气子系统(4)、第一冷却水系统(5)、第二冷却水系统(6)、加热器(7)和回热器(8)；所述第一冷却水系统(5)的出口与右侧布雷顿热电转换单元(2)的右侧第一入口(21)建立连接，右侧布雷顿热电转换单元(2)的右侧第一出口(22)与回热器(8)的回热器第一入口(81)建立连接，第二冷却水系统(6)的出口与左侧布雷顿热电转换单元(1)的左侧第一入口(11)建立连接，左侧布雷顿热电转换单元(1)的左侧第一出口(12)与回热器(8)的回热器第一入口(81)建立连接，回热器(8)的回热器第一出口(82)与加热器(7)的入口建立连接，加热器(7)的出口分别与左侧布雷顿热电转换单元(1)的左侧第二入口(13)和右侧布雷顿热电转换单元(2)的右侧第二入口(23)建立连接；所述左侧布雷顿热电转换单元(1)的左侧第二出口(14)和右侧布雷顿热电转换单元(2)的右侧第二出口(24)与回热器(8)的回热器第二入口(83)建立连接，回热器(8)的回热器第二出口(84)分别与充气排气子系统(4)、第一冷却水系统(5)和第二冷却水系统(6)三者的入口建立连接，抽真空子系统(3)的入口与第二冷却水系统(6)出口建立连接，充气排气子系统(4)的出口与第一冷却水系统(5)和第二冷却水系统(6)二者的入口建立连接。2.根据权利要求1所述的一种双回路闭式布雷顿循环发电装置，其特征在于：所述左侧布雷顿热电转换单元(1)包括第二电机(1
‑
1)、第二单级离心压缩机(1
‑
2)和第二单级向心透平(1
‑
3)，第二电机(1
‑
1)分别与第二单级离心压缩机(1
‑
2)和第二单级向心透平(1
‑
3)建立连接，第二单级离心压缩机(1
‑
2)上具有左侧第一入口(11)和左侧第一出口(12)，第二单级向心透平(1
‑
3)上具有左侧第二入口(13)和左侧第二出口(14)。3.根据权利要求2所述的一种双回路闭式布雷顿循环发电装置，其特征在于：所述右侧布雷顿热电转换单元(2)包括第一电机(2
‑
1)、第一单级离心压缩机(2
‑
2)和第一单级向心透平(2
‑
3)，第一电机(2
‑
1)分别与第一单级离心压缩机(2
‑
2)和第一单级向心透平(2
‑
3)建立连接，第一单级离心压缩机(2
‑
2)上具有右侧第一入口(21)和右...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海旭，张春梅，王丽红，王辉，冯永志，赵俊明，
申请(专利权)人：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：