[实用新型]一种利用核能的空气布雷顿循环智能微电网系统

说明书

本实用新型涉及一种利用核能的空气布雷顿循环智能微电网系统，属于电网系统技术领域。本实用新型包括布雷顿动力转换系统、热源系统、智能微电网系统和余热利用系统。本实用新型解决现有微电网不够智能的问题，同时增加余热利用系统提高布雷顿循环系统的能源利用率，增加储能装置可在用电波谷时对能量进行储存。

技术领域

本实用新型涉及一种利用核能的空气布雷顿循环智能微电网系统，属于电网系统技术领域。

背景技术

布雷顿循环是指简单循环燃气轮机的理想热力循环，是由压气机中的等熵压缩，燃烧器的等压加热，透平的等熵膨胀和通向大气的等压排热四个过程组成的理想热力循环，布雷顿循环的效率主要取决于压比和温度，布雷顿循环的排烟温度较高，仍能达到300℃以上，直接排放浪费，布雷顿循环机组在满负荷时效率高，负荷降低时只能采取降温、降流量的方式进行调控，因偏离了机组的设计工况，效率大大降低。

在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称，属于输送和分配电能的中间环节，它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网，在偏远地区、高原、沙漠和海岛等地负荷需求低，可设置将电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统的微电网，现有的微电网在连续电能、备用电力、可移动电源、冷热电联供和调峰电力不够智能。

因此，亟需提出一种利用核能的空气布雷顿循环智能微电网系统，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了解决现有微电网不够智能的问题，同时增加余热利用系统提高布雷顿循环系统的能源利用率，增加储能装置可在用电波谷时对能量进行储存。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种利用核能的空气布雷顿循环智能微电网系统，包括布雷顿动力转换系统、热源系统、智能微电网系统和余热利用系统；

布雷顿动力转换系统包括启动电机、离心压气机、向心式径流透平、轴流式动力透平、减速箱、发电机、备用压气机、备用压气机阀门和离合器，启动电机与离心压气机连接，离心压气机出口与热源系统的冷端入口连接，热源系统的冷端出口与向心式径流透平的入口连接，离心压气机与向心式径流透平通过离合器连接，向心式径流透平的出口与轴流式动力透平的进口相连，轴流式动力透平的出口与余热利用系统连接，发电机通过减速箱与轴流式动力透平连接；备用压气机通过备用压气机阀门与离心压气机出口和热源系统的冷端入口连接的压缩空气管道相连；

热源系统包括核反应堆芯和中间换热器，核反应堆芯的冷却剂出口与中间换热器的热端入口连接，中间换热器的热端出口与核反应堆芯的冷却剂入口连接，中间换热器的冷端入口与离心压气机的出口连接，中间换热器的冷端出口与向心式径流透平的入口连接；

智能微电网系统包括电源、储能装置、微电网能量管理系统、微电网保护装置、微电网运行控制器、电能质量在线监测装置、负荷控制器，微电网能量管理系统通过微电网运行控制器与微电网保护装置、电能质量在线监测装置、两个负荷控制器、布雷顿动力转换系统和双向储能变流器连接，电源与两个负荷控制器、布雷顿动力转换系统和双向储能变流器连接；还包括储能系统包括蓄电池组和压缩空气储能系统，蓄电池组通过双向储能变流器与电网相连；压缩空气储能系统包括电动机、储能压缩机、储能罐和开关阀，储能压缩机与电动机输出端连接，储能压缩机的出口与储能罐的入口连接，储能罐的出口通过开关阀与离心压气机出口和中间换热器的冷端入口连接的压缩空气管道相连。

优选的：所述余热利用系统为烟气式溴化锂/氨水制冷机组、烟气换热器或有机朗肯循环机组。