[发明专利]一种有机朗肯循环变频发电装置及压缩空气储能系统

权利要求书

1.一种有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，包括：

集成电机式工质泵(1)，用于对工质升压，所述集成电机式工质泵(1)包括：工质泵电机(2)和工质泵(3)；所述工质泵电机(2)的工质泵电机转子(13)固定设置在所述工质泵(3)的工质泵轮盘上；

蒸发器(4)，与所述集成电机式工质泵(1)的工质出口相连通，升压后的工质经过所述蒸发器(4)吸收高温热源的热量并使所述工质相变气化；

集成电机式透平(5)，与所述蒸发器(4)相连通，利用所述蒸发器(4)排出的高温高压工质膨胀做工发电；所述集成电机式透平(5)包括：透平电机(6)和透平(7)；所述透平电机(6)的透平电机转子(14)固定设置在所述透平(7)的透平轮盘上；

冷却器(8)，与所述集成电机式透平(5)的工质出口相连通，用于对工质冷却；

储液罐(9)，分别与所述冷却器(8)和所述集成电机式工质泵(1)相连通，用于储存冷却后的工质并为所述集成电机式工质泵(1)提供所述工质。

2.根据权利要求1所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，所述工质泵电机(2)的工质泵电机定子(15)固定在所述工质泵(3)的泵体外壳(16)上；和/或，

所述透平电机(6)的透平电机定子(17)固定在所述透平(7)的透平外壳(18)上。

3.根据权利要求2所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，所述透平(7)还包括：透平静叶(19)和透平动叶(20)；所述透平电机定子(17)设置在所述透平静叶(19)上，所述透平电机转子(14)设置在所述透平动叶(20)上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，还包括：

电网(10)，所述电网(10)通过工质泵变频器(11)与所述集成电机式工质泵(1)相连，为所述集成电机式工质泵(1)供电；所述集成电机式透平(5)通过透平变频器(12)与所述电网(10)相连，所述集成电机式透平(5)为所述电网(10)供电。

5.根据权利要求4所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，所述蒸发器(4)吸收工业废热，从而为工质供热。

6.根据权利要求1所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，

所述工质泵电机(2)为同步电机，或者为异步电机；和/或，

所述工质泵(3)为叶片式轴流工质泵，或者为叶片式离心工质泵。

7.根据权利要求1所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，

所述透平电机(6)为同步电机，或者为异步电机；和/或，

所述透平(7)为轴流涡轮、离心涡轮，或者为向心涡轮。

8.根据权利要求4所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，所述工质泵变频器(11)为四象限形式；

所述工质泵(3)在正常运行状态下，所述工质泵变频器(11)用于将所述电网(10)的电能转化为所述工质泵(3)所需的电能，以驱动所述工质泵(3)运行；

所述工质泵(3)在异常运行状态下，所述工质泵变频器(11)用于驱动所述工质泵电机(2)进入拖动模式，实现对所述工质泵(3)的紧急制动。

9.根据权利要求4所述的有机朗肯循环变频发电装置，其特征在于，所述透平变频器(12)为四象限形式；

所述透平(7)在正常运行状态下，所述透平变频器(12)用于将所述透平电机(6)发出的电能转化为工频电能以满足所述电网(10)要求；

在所述透平(7)启动过程中，所述透平(7)进入电动模式，所述透平变频器(12)为所述透平(7)供电，以驱动所述透平(7)达到设计转速；

在所述透平(7)甩负荷故障时，所述透平变频器(12)驱动所述透平(7)制动，以防止透平飞车。