[发明专利]发电系统及基于发电系统的工质装载方法

说明书

本申请提供了一种发电系统及基于发电系统的工质装载方法。发电系统包括：工质输入装置，用于输送工质；发电循环回路，连接于工质输入装置，发电循环回路包括串联连接的输入段、能量转换装置和回流段，输入段包括热源、压缩装置，回流段包括冷却装置，工质经由发电循环回路中的能量转换装置将热能转换至电能；控温装置，在工质输入阶段，作用于工质，用于将工质加热。本申请在发电系统中设置控温装置，在工质装载阶段，可以通过热源与控温装置协同对进入发电系统中的工质进行加热，使工质受热膨胀，可以有效减少发电系统中的工质初始装载量，提高了经济性，缩短了运行前准备周期。

技术领域

本申请涉及动力转换技术领域，尤其涉及一种发电系统及发电系统的工质装载方法。

背景技术

利用工质循环进行发电的发电系统例如超临界二氧化碳动力转换系统具有良好应用前景的新型动力转换技术概念。发电系统运行前需向系统注入大量工质，使系统压力达到预设值，例如超临界二氧化碳动力转换系统在超临界压力以上。

现有技术中，一般将工质储罐直接向发电系统注入工质直至系统压力达到预定值，工质的初始装载量大，系统运行前准备时间长，同时，系统升温过程中由于工质受热膨胀，需要卸载系统内部分工质。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种发电系统及发电系统的工质装载方法以有效降低发电系统内的工质初始装载量，提高经济性，缩短运行前准备周期。

一方面，本申请实施例提供一种发电系统，包括：

工质输入装置，用于输送工质；发电循环回路，连接于工质输入装置，发电循环回路包括串联连接的输入段、能量转换装置和回流段，输入段包括热源、压缩装置，回流段包括冷却装置，工质经由发电循环回路中的能量转换装置将热能转换至电能；控温装置，在工质输入阶段，作用于工质，用于调节所述工质的温度。

可选地，控温装置包括第一控温组件，第一控温组件设置于工质输入装置，用于在工质进入发电循环回路前对工质的温度进行调节。

可选地，控温装置还包括多个第二控温组件，分散设置于发电循环回路。

可选地，多个第二控温组件中的一者设置于发电循环回路中的回流段。

可选地，工质输入装置包括工质储罐、输送管路及第一控温组件，工质储罐用于向输送管路输入工质，第一控温组件设置于输送管路；第一控温组件包括第一检测部件和第一加热部件，第一检测部件用于检测输送管路内工质的温度，加热部件用于加热输送管路内的工质。

可选地，第二控温装置包括第二检测部件和第二加热部件，第二检测部件用于检测发电循环回路的管壁温度，第二加热部件用于加热发电循环回路内的工质。

可选地，加热部件包括套设于发电循环回路的管道的加热套或电热丝的至少一者。

另一方面，本申请实施例提供一种基于如前所述的发电系统的工质装载方法，包括：

工质置换，控制发电系统的真空度的取值范围为0kPa~1kPa，启动工质输入装置，以使发电系统中的物质置换为待用的工质，且进入发电循环回路的工质温度高于其临界温度值；工质装载，保持工质输入装置运行，启动控温装置，以使发电循环回路的管壁温度的取值范围为150^oC~200^oC；待发电循环回路的输入段的管道内压强满足第一预设值时，启动压缩装置和热源；待发电系统的管道内压强满足第二预设值时，完成气体装载，其中第一预设值为工质的临界压力的20%~40%，第二预设值为工质的临界压力的75%~85%。

可选地，工质装载步骤中，压缩装置的初始转速为额定转速的20%~30%，热源的初始加热功率为额定功率的5%~10%，在工质装载阶段，逐步增加压缩装置的转速为额定转速的60%~80%，逐步增加热源的加热功率为额定功率的60%~80%。