[发明专利]发电装置的主机系统、发电装置及发电系统

说明书

本发明提供一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统。该主机系统包括：透平、压缩机、电动发电机和变速箱。电动发电机具有发电机与电动机两种功能，变速箱包括三个轴伸端用以与压缩机、透平及电动发电机分别固连，在主机系统启动时，电动发电机以电动机模式工作，带动透平和压缩机运转，当透平的输出功大于主机系统的消耗功时，电动发电机切换为发电机模式，透平带动压缩机和电动发电机旋转，通过电动发电机和变速箱的使用，减少旋转设备的使用数目，从而简化了主机系统的轴系，并减少了主机系统的故障点。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统。

背景技术

超临界二氧化碳发电系统是一种以超临界状态的二氧化碳为工质的布雷顿循环系统，因此，也叫做超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide，SCO₂)布雷顿循环发电系统。由于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统具有效率高、系统体积小、噪声低、环保、经济等优点，被视为未来发电的主要发展发向之一，在诸多领域有良好的应用前景。

现有技术中，SCO₂简单布雷顿循环发电系统和SCO₂简单回热布雷顿循环发电系统的主机系统包括压缩机系统和发电机系统两套旋转设备，其中，压缩机系统包括一台电动机和一台压缩机或者一台透平和一台压缩机两种实现方式，通过电动机或者透平带动压缩机做功，为SCO₂加压，发电机系统包括一台透平和一台发电机，通过透平带发电机做功，实现发电。

然而，现有的主机系统存在旋转设备多、结构复杂和故障点多的问题。

发明内容

本发明提供一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统，以解决现有技术的主机系统旋转设备多、结构复杂和故障点多的问题。

第一方面，本发明提供一种发电装置的主机系统，包括：

压缩机、透平、电动发电机和变速箱；

所述电动发电机具有发电机与电动机两种功能；

所述变速箱包括三个轴伸端；所述变速箱的三个轴伸端与所述压缩机、所述透平及所述电动发电机分别固连；所述变速箱用于改变轴伸端之间的传动比；

在所述主机系统启动时，所述电动发电机以电动机模式工作，带动所述透平和所述压缩机运转；当所述透平的输出功大于所述主机系统的消耗功时，所述电动发电机切换为发电机模式，所述透平带动所述压缩机和所述电动发电机旋转。

可选地，所述变速箱的三个轴伸端分别固连在三个齿轮上；

所述压缩机、所述透平及所述电动发电机分别与对应的一个齿轮上的轴伸端固连。

可选地，所述变速箱的三个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中一个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；

所述电动发电机与所述第一齿轮上的一个轴伸端固连；所述压缩机、所述透平分别与所述第二齿轮上的两个轴伸端固连。

可选地，所述变速箱的三个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中一个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；

所述透平与所述第一齿轮上的一个轴伸端固连；所述电动发电机、所述压缩机分别与所述第二齿轮上的两个轴伸端固连。

可选地，所述变速箱的三个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中一个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；

所述压缩机与所述第一齿轮上的一个轴伸端固连；所述电动发电机、所述透平分别与所述第二齿轮上的两个轴伸端固连。

可选地，所述透平位于所述变速箱的一侧，所述压缩机和所述电动发电机位于所述变速箱的另一侧。