[实用新型]超临界二氧化碳循环发电装置有效
申请号: | 202021320355.6 | 申请日: | 2020-07-08 |
公开(公告)号: | CN212614892U | 公开(公告)日: | 2021-02-26 |
发明(设计)人: | 赵磊;陈健;张胜龙;张少锋;魏掌来 | 申请(专利权)人: | 上海朝临动力科技有限公司 |
主分类号: | F01D5/08 | 分类号: | F01D5/08;F01D25/12;F01K7/32;F01K25/10 |
代理公司: | 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 | 代理人: | 张海明;臧建明 |
地址: | 201914 上海市崇明*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 临界 二氧化碳 循环 发电 装置 | ||
本实用新型提供一种超临界二氧化碳循环发电装置,涉及新能源技术领域,用于解决叶轮在高温高压高转速的恶劣工况下,热应力大、热膨胀大、工作寿命以及可靠性低的技术问题,该超临界二氧化碳循环发电装置包括依次连通的压缩机、加热器、透平机和冷却器,其中,透平机包括壳体和叶轮,壳体内设有容置腔,叶轮位于容置腔内,壳体以及壳体与叶轮之间设有连通的冷却通道,冷却通道与压缩机连通,以使部分压缩后的超临界二氧化用于冷却叶轮,本实用新型提供的超临界二氧化碳循环发电装置用于降低叶轮热应力、减小热膨胀,提高叶轮的工作寿命和可靠性。
技术领域
本实用新型涉及新能源技术领域,尤其涉及一种超临界二氧化碳循环发电装置。
背景技术
超临界二氧化碳布循环发电是一种新型的新能源技术,具有紧凑、高效、低成本的优势,而该循环发电装置中,透平机是核心设备之一,超临界二氧化碳循环发电装置在循环工作过程中,高温高压的超临界二氧化碳流体推动透平机中叶轮的叶片,以使叶片带动叶轮旋转,从而使透平机输出功率带动发电机产生电力。然而,高温高压的工作工况会导致叶轮的热应力增大、热膨胀增大、寿命减少以及可靠性降低。
实用新型内容
鉴于上述问题,本实用新型实施例提供一种超临界二氧化碳循环发电装置,用于降低透平机中叶轮热应力、减小热膨胀,提高叶轮的工作寿命和可靠性。
为了实现上述目的,本实用新型实施例提供如下技术方案:
本实用新型实施例提供一种超临界二氧化碳循环发电装置,其包括:依次连通的压缩机、加热器、透平机和冷却器,所述压缩机用于压缩超临界二氧化碳,所述加热器用于加热压缩后的超临界二氧化碳,所述加热器输出的高温高压的超临界二氧化碳驱动所述透平机膨胀做功,所述冷却器用于冷却从透平机输出的超临界二氧化碳;所述透平机包括壳体和叶轮,所述壳体内设有容置腔,所述叶轮位于所述容置腔内,所述壳体以及所述壳体与所述叶轮之间设有连通的冷却通道,所述冷却通道与所述压缩机连通,以使部分压缩后的超临界二氧化用于冷却所述叶轮。
作为一种可选的实施方式,本实用新型实施例提供的超临界二氧化碳循环发电装置,所述冷却通道包括第一冷却通道和第二冷却通道,所述第一冷却通道和所述第二冷却通道沿所述叶轮的轴向分别位于所述叶轮的两侧。
作为一种可选的实施方式,本实用新型实施例提供的超临界二氧化碳循环发电装置,所述壳体包括前壳、后壳和环形壳,所述前壳和所述后壳相对设置,且在所述前壳和所述后壳的连接处设有环形缺口,所述环形壳位于所述环形缺口内;所述前壳与所述环形壳以及所述叶轮朝向所述前壳一侧的端面之间的间隙形成为所述第一冷却通道,所述后壳与所述环形壳以及所述叶轮朝向所述后壳一侧的端面之间的间隙形成为所述第二冷却通道。
作为一种可选的实施方式,本实用新型实施例提供的超临界二氧化碳循环发电装置,所述叶轮上设有与叶轮轴连通的通孔,所述通孔与所述第一冷却通道连通。
作为一种可选的实施方式,本实用新型实施例提供的超临界二氧化碳循环发电装置,所述叶轮上设有与所述加热器连通的流道,以使所述加热器输出的高温高压的超临界二氧化碳用于推动所述叶轮转动。
作为一种可选的实施方式,本实用新型实施例提供的超临界二氧化碳循环发电装置,所述叶轮的边缘处设有密封结构,所述密封结构用于密封所述流道与所述第一冷却通道以及所述第二冷却通道之间的缝隙。
作为一种可选的实施方式,本实用新型实施例提供的超临界二氧化碳循环发电装置,所述密封结构为迷宫密封齿。
作为一种可选的实施方式,本实用新型实施例提供的超临界二氧化碳循环发电装置,所述环形壳的内侧壁与所述密封结构相对应的位置处设有防护件,所述防护件用于防止所述环形壳的内侧壁被所述密封结构磨损。
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