本发明属于有机工质发电技术领域,特别涉及一种自适应热源变化的orc发电机组以及调节方法。
背景技术:
目前在低于200℃的工业余热利用领域中,有机朗肯循环(orc)发电技术是比较合理的利用方案,由于其自身冷凝压力高、显/潜热比大、采用干性工质等特点,相比于传统水蒸汽朗肯循环,其在低温发电领域具有系统简单、热利用率高的特点。
工业余热因其工作特性,必然受到上游设备运行工况的影响,因此会处于不断的波动状态,这就要求有机朗肯循环(orc)发电机组的运行控制尽量简单;并且能自动的适应余热的参数变化,不需人工主动介入控制。
技术实现要素:
为了解决背景技术中的问题,本发明提出了一种能够随着外部热源(水蒸气)参数变化,发电机组的工况也会随之进行自动调整的自适应热源变化的orc发电机组以及调节方法。
本发明的具体技术方案是:
一种自适应热源变化的orc发电机组,包括通过管道依次联接起来的蒸发器、动力单元、冷凝器以及屏蔽泵;
还包括安装在屏蔽泵和蒸发器之间的调节阀;所述蒸发器上安装液位计。
一种上述的自适应热源变化的orc发电机组的调节方法,包括以下步骤:
1)初步调节;
通过液位计判断蒸发器内的工质液位高度,当液位高度大于或小于设定值时,减小或增大调节阀开度,使进入蒸发器内的工质流量减小或增大,观察液位计的工质液位,判断液位是否回归到设定值;
2)若液位回归到设定值,则停止调节;若液位未回归到设定值且调节调节阀开度,液位不再发生变化,则进行步骤3);
3)二次调节;
增大或减小屏蔽泵的转速,使得液位回归到设定值。
需要说明一点是:所述步骤1)一次调节时,调节阀的有效调节开度范围为30%<k<80%;当超过调节阀的有效调节开度范围时,采取步骤3)二次调节。
蒸发器为管壳式换热器,蒸发器壳程设置较高精度的液位计,可实时准确显示当前液位值。
动力单元包括透平和发电机。
本发明的优点在于:
本发明能够随着外部热源(水蒸气)参数变化,发电机组的工况也会随之进行自动调整,使得蒸发器内热源参数与工质参数始终一一对应,保证整个发电机组的正常、平稳的工作。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
具体实施方式
本发明提供的一种自适应热源变化的orc发电机组以及调节方法,其主要设计的原理是:
蒸发器内热源参数与工质参数一一对应,若热源的参数发生变化后,蒸发器内的换热平衡被打破,则,两个参数就无法达到一一对应,而直接反映出来的就是蒸发器内液位的变化,因此将蒸发器内液位保持液位的恒定,就可以完成上述目标。
如图1所示,一种自适应热源变化的orc发电机组,包括通过管道依次联接起来的蒸发器1、动力单元2、冷凝器3以及屏蔽泵4;还包括安装在屏蔽泵4和蒸发器1之间的调节阀5;蒸发器1上安装液位计6。蒸发器为管壳式换热器,蒸发器壳程设置较高精度的液位计,可实时准确显示当前液位值。动力单元包括透平和发电机。
通过上述的自适应热源变化的orc发电机组结构的描述,现对其调节方法进行简述,主要包括以下步骤:
步骤1)初步调节;
通过液位计判断蒸发器内的工质液位高度,当液位高度大于或小于设定值时,减小或增大调节阀开度,使进入蒸发器内的工质流量减小或增大,观察液位计的工质液位,判断液位是否回归到设定值;
步骤2)若液位回归到设定值,则停止调节;若液位未回归到设定值且调节调节阀开度,液位不再发生变化,则进行步骤3);
步骤3)二次调节;
增大或减小屏蔽泵的转速,使得液位回归到设定值。
需要说明一点是:所述步骤1)一次调节时,调节阀的有效调节开度范围为30%<k<80%;当超过调节阀的有效调节开度范围时,采取步骤3)二次调节。