一种超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统的制作方法

本发明涉及一种超临界二氧化碳发电系统，尤其是一种超临界二氧化碳发电系统冷却水温度调节系统。

背景技术：

1、超临界二氧化碳循环中一般拥有多个冷端用户，其中pche作为为二氧化碳工质提供冷却的设备，是其中最为关键的设备。

2、pche又称为印刷电路板式换热器，其具有换热效率高、整体体积小等优点。但是它同时也具有易堵塞、易受腐蚀、流量受限、运行温度范围有限等问题。因此对于水流量及运行温度具有较高的要求。同时pche中冷却水中断可能导致其内部的换热板变形、软化、焊接开裂，因此其要求在运行中冷却水不可中断。

3、因此在超临界二氧化碳发电系统的针对pche的冷却系统至少应该具有下列要求：(1)不断流，(2)设备入口温度可进行温度精确调节，(3)各设备流量可进行流量精确调节，(4)水质要求较高。

4、图1中给出了传统的超临界二氧化碳发电系统的冷却水系统。

5、传统的冷却水系统主要由止回阀、循环水泵、温度传感器等组成。pche入口温度通过外部的冷却水进口确定，通过循环水泵控制pche入口的冷却水量，通过监控pche出口的二氧化碳温度决定通过循环水泵的冷却水量。

6、此外在pche二氧化碳入口及冷却水出入口也均设置有温度传感器，对冷却水出入口及二氧化碳入口温度进行检测。

7、该系统在使用中主要产生了下列问题：

8、(1)易发生断流。系统内仅一台泵，易发生断流问题。

9、(2)设备入口温度无法调节。设备入口温度受到环境温度影响较大。夏天环境温度较高，从外部供入的冷却水温度过高。冬天环境温度较低，从外部供入的冷却水温度过低。

10、(3)调节性能较差。在系统变工况时，pche的冷却水流量均需要发生变化，此时使用循环水泵进行调节较难赶上系统变化的速度。

11、综上所述，需要对上述系统开展更新。

技术实现思路

1、本发明提供了一种超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，使得超临界二氧化碳发电系统冷却水系统能够具备不断流、可控温、可调流量等特点。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，包括掺混管、止回阀、气动调节阀、循环水泵、温度传感器，pche的冷却水回路中设置掺混管与气动调节阀，使得冷源出口的热水能够直接流入循环水泵的入口，通过改变气动调节阀的开度来改变循环水泵出口的水温。

3、进一步，掺混管具有一个混合管体，混合管体左侧上端设有冷却水入口，左端设有热水入口，右侧下端设有混合水出口。

4、进一步，循环水泵为变频循环泵，能够通过pid控制逻辑控制系统中的冷却水流量。

5、进一步，变频循环泵的控制由pche中二氧化碳的出口温度决定。

6、进一步，两台循环水泵并联连接。

7、进一步，气动调节阀位于掺混管前，通过改变气动调节阀开度来改变进入掺混管的热水的流量。

8、气动调节阀出口位置设置有止回阀，防止气动调节阀开启时发生逆流。

9、本发明的有益效果是：

10、本发明采用气动调节阀与掺混管，使得冷源用户出口的热水能够直接流入循环水泵的入口，通过改变气动调节阀的开度能够改变循环水泵出口的水温。该系统能够使得超临界二氧化碳发电系统中pche、润滑油站、发电机等冷源用户在外界环境变化的情况下都能够获得温度恒定、流量稳定的冷却水供应。

1.一种超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，其特征在于：包括掺混管、止回阀、气动调节阀、循环水泵、温度传感器，pche的冷却水回路中设置掺混管与气动调节阀，使得冷源出口的热水能够直接流入循环水泵的入口，通过改变气动调节阀的开度来改变循环水泵出口的水温。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，其特征在于：掺混管具有一个混合管体，混合管体左侧上端设有冷却水入口，左端设有热水入口，右侧下端设有混合水出口。

3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，其特征在于：循环水泵为变频循环泵，能够通过pid控制逻辑控制系统中的冷却水流量。

4.根据权利要求3所述的超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，其特征在于：变频循环泵的控制由pche中二氧化碳的出口温度决定。

5.根据权利要求3所述的超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，其特征在于：两台循环水泵并联连接。

6.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，其特征在于：气动调节阀位于掺混管前，通过改变气动调节阀开度来改变进入掺混管的热水的流量。

7.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳发电系统冷却水温度精准调节系统，其特征在于：气动调节阀出口位置设置有止回阀，防止气动调节阀开启时发生逆流。