[发明专利]一种超临界二氧化碳循环压缩机的启动及运行调节方法

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳循环压缩机的启动及运行调节方法，压缩机启动前，先将大、小缓冲罐与压缩机、回热器之间的阀门关闭，打开补气单元与大、小缓冲罐之间的阀门，将大、小缓冲罐充至启动压力，然后关闭小缓冲罐前的阀门，将大缓冲罐充至正常工作压力；接下来关闭大缓冲罐前的阀门，打开小缓冲罐前后的阀门、小缓冲罐与回热器之间的阀门，启动压缩机并升速至启动转速，补气单元向小缓冲罐充气至启动压力，然后将大、小缓冲罐之间的连通阀门打开，压缩机转速继续升至工作转速，然后打开大缓冲罐与回热器之间的阀门，关闭小缓冲罐前后的阀门、小缓冲罐与回热器之间的阀门。

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，特别提供了一种超临界二氧化碳循环压缩机的启动及运行调节方法，适用于超临界二氧化碳闭式循环中压缩机的启动及运行调节。

背景技术

随着社会经济的发展，对设备的体积、效率提出了越来越高的要求，各种动力装备向着高温、高压、高转速的方向发展，超临界二氧化碳发电系统属于动力系统的一种，是以超临界状态的二氧化碳作为工质，将热源的热量转化为机械能，其热源可来自核反应堆、太阳能、地热能、工业废热、化学燃料燃烧等。超临界二氧化碳工质的优良特性使得其系统具有良好的应用前景和研究价值。在超临界二氧化碳闭式循环中，作为关键部件，超临界二氧化碳压缩机的设计入口压力较大，对于单端悬臂式压缩机，如果在设计压力下启动，会造成启动时轴向力很大，对轴承的设计要求高，压缩机启动困难。此外，在闭式循环运行中，如何调节压缩机的运行工况，实现不同的压缩机负荷，也会显著影响系统性能。因此，有必要研究方便、可行的超临界二氧化碳循环压缩机的启动及运行调节方法。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种超临界二氧化碳循环压缩机的启动及运行调节方法，简单可行、安全可靠。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种超临界二氧化碳循环压缩机的启动及运行调节系统，包括超临界二氧化碳补气单元、大缓冲罐、小缓冲罐、二氧化碳压缩机、回热器、电加热器、透平等设备，其特征在于，

所述超临界二氧化碳补气单元的排气管线通过第一连接管路与所述大缓冲罐的进口连通、通过第二连接管路与所述小缓冲罐的进口连通，且所述超临界二氧化碳补气单元的排气管线、第一连接管路、第二连接管路上均设有控制阀门；

所述二氧化碳压缩机的进气口分别通过第三连接管路与所述大缓冲罐的出口连通、通过第四连接管路与所述小缓冲罐的出口连通，且所述第三连接管路、第四连接管路上均设有控制阀门；

所述二氧化碳压缩机的排气口通过主流管路与所述回热器的进口连通、还通过一回流管路与所述小缓冲罐的回流口连通；

所述回热器的出口分别通过第五连接管路与所述大缓冲罐的回流口连通、通过第六连接管路与所述小缓冲罐的回流口连通，且所述第五连接管路、第六连接管路上均设有控制阀门；

所述二氧化碳压缩机启动前，先将所述第三连接管路、第四连接管路、第五连接管路、第六连接管路、回流管路上的控制阀门关闭，打开所述超临界二氧化碳补气单元的排气管线、第一连接管路、第二连接管路上的控制阀门，将所述大缓冲罐、小缓冲罐充压至二氧化碳压缩机启动压力，然后关闭所述小缓冲罐前第二连接管路上的阀门，将所述大缓冲罐充压至二氧化碳压缩机正常工作压力，所述二氧化碳压缩机正常工作压力大于二氧化碳压缩机启动压力；