[发明专利]一种波动余热下恒频发电及机械储能调峰系统

权利要求书

1.一种波动余热下恒频发电及机械储能调峰系统，包括储水箱(20)、同步发电机(10)、恒流电源(11)、整流器(12)、滑差电机(14)、变频发电机(15)、储能装置(6)、和由冷却水塔(3)、冷凝器(2)、膨胀机(24)和蒸发器(18)构成的ORC系统，所述整流器(12)连接有控制器(13)；其特征在于，

所述冷却水塔(3)与所述冷凝器(2)的低温侧通过管道相连为一环路；所述冷凝器(2)的低温侧出口与所述冷却水塔(3)的进口之间的管路上设有蝶阀(4)，自所述冷却水塔(3)的出口至所述冷凝器(2)的低温侧进口依次连接有第一水泵(28)和第一蝶阀(5)；自所述冷凝器(2)的高温侧出口连接至所述蒸发器(18)的低温侧入口的管路Ⅰ上依次设有第二水泵(29)和第二蝶阀(25)；所述储水箱(20)串联在管路Ⅱ上，所述管路Ⅱ的一端连接至所述蒸发器(18)的高温侧进口，所述管路Ⅱ的另一端连接至余热进水管，所述储水箱(20)的两端口均分别设有一个蝶阀(19-23)；自所述蒸发器(18)的高温侧出口连接至通向余热回水管的管路Ⅲ上依次设有第三水泵(27)和第三蝶阀(22)；所述蒸发器(18)的低温侧出口通过管路连接至所述膨胀机(24)的入口，该管路上设有蝶阀，所述冷凝器(2)的高温侧产生的冷凝水依次经过管路Ⅰ和所述蒸发器(18)的低温侧加热至蒸汽状态进入所述膨胀机(24)，所述膨胀机(24)的出口排出的乏汽被冷凝至液态；所述冷却水塔(3)为所述冷凝器(2)提供冷量；自所述膨胀机(24)的出口连接至所述冷凝器(2)的高温侧进口的管路Ⅳ上依次设有第四水泵(26)和第四蝶阀(1)；

所述膨胀机(24)的传动轴A与第一自动离合器(8)的一端相连，所述第一自动离合器(8)的另一端与传动轴B的一端相连，所述传动轴B的另一端通过第一万向节(31)与传动轴C相连，所述传动轴C的两端分别与第二自动离合器(9)和第三自动离合器(7)的一端相连；所述第三自动离合器(7)的另一端通过第三万向节(30)与传动轴E相连，所述传动轴E的另一端连接至所述储能装置(6)；所述第二自动离合器(9)的另一端通过第二万向节(32)与传动轴D的一端相连，所述传动轴D的另一端与所述同步发电机(10)相连；

所述恒流电源(11)连接所述同步发电机(10)的励磁绕组，使得所述同步发电机(10)的转子转动产生三相交流电源；所述整流器(12)与所述滑差电机(14)相连，所述滑差电机(14)与所述变频发电机(15)同轴连接，所述变频发电机(15)产生50Hz频率的三相交流电接入至所述变压器(16)中，所述变压器(16)将三相电流升压到380V并入电网(17)中。

2.根据权利要求1所述的波动余热下恒频发电及机械储能调峰系统，其特征在于，所述控制器(13)与所述整流器(12)相连，所述控制器(13)用于控制所述整流器(12)实现特定大小的直流电转换。

3.根据权利要求2所述的波动余热下恒频发电及机械储能调峰系统，其特征在于，所述整流器(12)将所述同步发电机(10)产生的交流电转换成特定大小的直流电驱动所述滑差电机(14)使其达到所需转速。

4.根据权利要求1所述的波动余热下恒频发电及机械储能调峰系统，其特征在于，由所述膨胀机(24)输出机械能经所述传动轴A、传动轴B、传动轴C和传动轴E被所述储能装置(6)接收，转化为弹性势能被储存起来。

5.根据权利要求1所述的波动余热下恒频发电及机械储能调峰系统，其特征在于，所述储能装置(6)所存储的机械能经所述传动轴E、传动轴C和传动轴D被所述同步发电机(10)接收并产生变频变压三相电流。