一种膨胀发电机转精细调节系统及方法与流程

本发明属于膨胀发电机转精细调节设备技术领域，具体涉及一种膨胀发电机转精细调节系统及方法。

背景技术：

压缩空气储能是在电网电量过剩时，启动压缩空气储能过程，消耗电能驱动压缩机运行，空气经多级压缩后进入压缩空气储气罐；电网电量紧缺时，启动膨胀机发电过程：储气罐内的高压空气进入膨胀机进行多级膨胀，驱动膨胀机旋转，驱动发电机发电。

膨胀发电机启动发电分为两个过程，首先是启动冲转过程，膨胀发电机从静止状态达到额定转速后，进入带负荷发电过程。在两个过程中不断消耗压缩空气，因此储气罐压力是一个逐渐降低过程，启动前储气罐压力为最大，此时膨胀发电机冲转启动，因进气调节阀开度过小，膨胀发电机转速不易控制，转速波动大，并网时频率控制困难，额定转速时易造成机组超速事故等，而且高压力下的节流调节容易造成机组效率降低。因此需要一种技术，实现膨胀发电机启动时的转速精细控制，并兼顾机组的经济性。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：提供一种膨胀发电机转精细调节系统及方法，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

本发明采取的技术方案为：一种膨胀发电机转精细调节系统，包括高压储气罐、进气电动主气门、调节阀一、调节阀二、调节阀三、进气射流装置、膨胀机和发电机，进气电动主气门安装在高压储气罐的出口管道上；进气电动主气门后的出口管道分为支路一和支路二，支路一管道上安装有调节阀一，支路二管道上先后串联安装有调节阀二、进气射流装置、调节阀三，支路一管道与支路二管道汇集后连接到膨胀机，发电机与膨胀机通过传动轴相连。

优选的，上述进气射流装置包括工作喷嘴、混合室、喉管、扩压管和稳压管，工作喷嘴安装在混合室左端，混合室右端设置有喉管和下端设置有与外界连通的吸气口，喉管右端设置有左小右大的扩压管，扩压管右端连接有直筒的稳压管。

优选的，上述进气射流装置吸气口处设置有80-200目的金属过滤网。

优选的，上述进气射流装置吸气口处设置有入口扑板式逆止阀。

优选的，上述进气射流装置出气口处设置有出口扑板式逆止阀。

一种膨胀发电机转精细调节系统的调节方法，该方法为：机组启动冲转时，全开电动主气门，调节阀三开启至20%，然后逐步开启调节阀二进行机组冲转和提升转速，调节阀二开启完毕后再开启调节阀三控制进气量。

一种膨胀发电机转精细调节系统的调节方法，当机组转速达到额定转速，并入电网后，逐步开启调节阀一接带负荷，同时逐步关闭调节阀二和调节阀三，直至调节阀二和调节阀三全部关闭。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明利用进气射流装置的卷吸特性，使空气吸入室内产生真空而吸入环境中的空气，将进入膨胀发电机内的压缩空气由高压力小流量变换为低压力大流量，实现膨胀发电机启动过程中转速的精细控制，防止发生超速事故，提高机组并网速度。

附图说明

图1为本发明的系统图；

图2为进气射流装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图2所示，一种膨胀发电机转精细调节系统，包括高压储气罐1、进气电动主气门2、调节阀一3、调节阀二4、调节阀三6、进气射流装置5、膨胀机7和发电机8，进气电动主气门2安装在高压储气罐1的出口管道上；进气电动主气门2后的出口管道分为支路一9和支路二10，两个支路分支点记为a点，支路一9管道上安装有调节阀一3，支路二10管道上先后串联安装有调节阀二4、进气射流装置5和调节阀三6，支路一9管道与支路二10管道汇集后连接到膨胀机7，两个支路汇集点记为b点，发电机8与膨胀机7通过传动轴相连，进气电动主气门2进口端与压缩空气储气罐1出口端连接，进气射流装置5进口端与调节阀二4出口端连接。

系统工作时，高压空气储存在空气储气罐1中，出口流量受进气电动主气门2调节，通过支路一或支路二后进入膨胀机7进行膨胀，带动发电机8进行发电。

优选的，上述进气射流装置5包括工作喷嘴501、混合室502、喉管503、扩压管504和稳压管505，工作喷嘴501安装在混合室502左端，混合室502右端设置有喉管503和下端设置有与外界连通的吸气口，吸气口处安装有入口扑板式逆止阀507，喉管503右端设置有左小右大的扩压管504，扩压管504右端连接有直筒的稳压管505，稳压管505内端设置有出口扑板式逆止阀506。

优选的，上述进气射流装置5吸气口处设置有80-200目的金属过滤网508。

优选的，上述进气射流装置5吸气口处设置有入口扑板式逆止阀507，空气只能由装置外进入。

优选的，上述进气射流装置5出气口处设置有出口扑板式逆止阀506，只能混合后空气从装置内排出装置外。

出口扑板式逆止阀506通过转轴可旋转地连接在圆形的吸气口内且封闭后能够密封吸气口，出口扑板式逆止阀507能够全开全关，空气只能由装置外进入，防止压缩空气入口压力低、射流效果差时，混合后空气从射流装置入口处流出，出口扑板式逆止阀506能够全开全关只能混合后空气从装置内排出装置外，防止射流装置停运后，外部压缩空气从装置出口处进入装置内部，造成超压。

进气电动主气门2的作用是确保停机时可靠切断气源，只有全开全关两个状态，机组启动时处于全开位置，接收停机信号后迅速关闭，机组调节由调节阀二4和调节阀三6完成。

调节阀一3作为带负荷阀，在转速调节阶段处于关闭位置。

机组启动冲转时，全开进气电动主气门2，调节阀三6开启至20%，然后逐步开启调节阀一4进行机组冲转和提升转速，此时由于进气射流装置的卷吸特性，使空气吸入室内产生真空而吸入环境中的空气，将进入膨胀发电机内的压缩空气由调节阀二4处的高压力小流量空气变换为调节阀三6出的低压力大流量空气，调节阀二4开启完毕后再开启调节阀三6控制进气量，实现膨胀发电机启动过程中转速的精细控制，防止发生超速事故，提高机组并网速度。

当机组转速达到额定转速，并入电网后，逐步开启调节阀一3接带负荷，同时逐步关闭调节阀二4和调节阀三6，直至调节阀二4和调节阀三6全部关闭。

实施例2：一种膨胀发电机转精细调节系统的调节方法，该方法为：机组启动冲转时，全开电动主气门2，调节阀三6开启至20%，然后:逐步开启调节阀二4进行机组冲转和提升转速，调节阀二4开启完毕后再开启调节阀三6控制进气量，实现膨胀发电机启动过程中转速的精细控制。

一种膨胀发电机转精细调节系统的调节方法，当机组转速达到额定转速，并入电网后，逐步开启调节阀一3接带负荷，同时逐步关闭调节阀二4和调节阀三6，直至调节阀二4和调节阀三6全部关闭。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式实例，本发明的保护范围并不局限于此。熟悉该技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易找到变化或替换方式，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。为此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种膨胀发电机转精细调节系统及方法，包括高压储气罐、进气电动主气门、调节阀一、调节阀二、调节阀三、进气射流装置、膨胀机和发电机，进气电动主气门安装在高压储气罐的出口管道上；进气电动主气门后的出口管道分为支路一和支路二，支路一管道上安装有调节阀一，支路二管道上先后串联安装有调节阀二、进气射流装置、调节阀三，支路一管道与支路二管道汇集后连接到膨胀机，发电机与膨胀机通过传动轴相连。本发明将进入膨胀发电机内的压缩空气由高压力小流量变换为低压力大流量，实现膨胀发电机启动过程中转速的精细控制，防止发生超速事故，提高机组并网速度。

技术研发人员：文贤馗;李盼;陈雯;钟晶亮;邓彤天;张世海;王文强;王锁斌;王家胜;徐章福;吴宓;吴鹏;李前敏;席光辉
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2019.01.07
技术公布日：2019.03.26