[发明专利]一种ORC发电系统工质罐液位自动控制系统

说明书

一种ORC发电系统工质罐液位自动控制系统，本发明涉及有机朗肯循环发电系统，目的是为了解决现有工质罐人工控制液位效率较低的问题。该工质罐液位自动控制系统中的压力传感器II和液位传感器II安装在工质补液罐上，压力传感器I和液位传感器I安装在工质罐上，工质补液罐通过连接管与工质罐相连通，在连接管上设置有工质补液泵和电动截止阀，液位传感器、压力传感器及工质浓度检测仪与控制器的信号输入端通过硬接线连接，控制器的信号输出端与工质补液泵、电动截止阀、发电系统工质泵通过硬接线连接。本发明通过液位传感器检测工质罐液位变化，利用控制器进行自动控制，通过工质补液泵和电动截止阀实现工质的充注与回收。

技术领域

本发明涉及有机朗肯循环(简称ORC)发电系统，具体涉及一种ORC发电系统工质罐液位自动控制系统。

背景技术

作为国内新兴热电转换技术，有机朗肯循环(简称ORC)发电系统可应用于多种领域的低温热能回收，其工作压力低、占地空间小，具有良好的机动性以及高度的安全性，并且系统运行高效、环保，成为国内余热回收领域研究的热点。

在ORC发电系统中，工质罐的液位非常重要，工质储液量不仅会影响系统效率，同时还影响发电系统中工质泵的安全运行，过低的液位会导致系统效率降低，还可能引起工质泵汽蚀的产生，而过多的工质储液量会增大泄漏速率，造成环境污染甚至安全问题；实际的使用过程中，由于系统内工质泵、膨胀机及其他连接处无法做到绝对密封，长时间运行必然存在泄漏导致的工质罐液位下降；另外，在系统变工况运行时，工质罐液位也会在短时间内随着负荷变化而变化；所以，对工质罐液位的控制具有重要意义。

目前对于工质罐液位的控制通常依靠工作人员观察液位手动控制充注，该方法无法在变工况条件下实时控制液位，而且在系统带压运行时进行人为操作存在安全隐患。发明专利CN 201710333493.4公开了一种工质充注量动态可调的有机朗肯循环系统，该工质储罐内安置有体积可变的水包,通过调节水包体积改变管段压力实现工质的实时充入或放出,但此方法存在不足,体积可变的水包需要在有机工质和水中长期反复伸缩，水包的使用寿命和密封性很难保证,一旦泄露会导致系统有机工质纯度降低,降低系统效率，甚至存在安全隐患。发明专利CN 201720535247.2公开了一种工质补充系统，其利用氮气定压实现工质的自动定量补充，但此方法无法回收工质，如果在系统变工况运行时液位出现短时间下降后上升的情况，会导致系统内工质过盈，增加了系统压力和泄漏速率，甚至存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有工质罐人工控制液位效率较低，以及难以双向控制的问题，而提供一种ORC发电系统工质罐液位自动控制系统。

本发明ORC发电系统工质罐液位自动控制系统包括工质罐、工质补液罐、液位传感器I、液位传感器II、压力传感器I、压力传感器II、工质补液泵、电动截止阀、控制器和工质浓度检测仪，压力传感器II和液位传感器II安装在工质补液罐上，压力传感器I和液位传感器I安装在工质罐上，工质罐的上部开有工质入口，工质罐的底部设置有工质输出管，工质输出管中设置有发电系统工质泵，连接管的一端与工质补液罐的底部相连通，连接管的另一端与工质罐的底部相连通，在连接管上设置有工质补液泵和电动截止阀，所述的工质补液泵为双向工质泵；

液位传感器I、液位传感器II、压力传感器I、压力传感器II及工质浓度检测仪分别与控制器的信号输入端(通过硬接线)连接，控制器的信号输出端分别与工质补液泵、电动截止阀、发电系统工质泵(通过硬接线)连接。