CN110700899A - 发电装置的主机系统、发电装置及发电系统 - Google Patents

发电装置的主机系统、发电装置及发电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110700899A
CN110700899A CN201911087954.XA CN201911087954A CN110700899A CN 110700899 A CN110700899 A CN 110700899A CN 201911087954 A CN201911087954 A CN 201911087954A CN 110700899 A CN110700899 A CN 110700899A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
compressor
fixedly connected
shaft
turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911087954.XA
Other languages
English (en)
Inventor
陈健
张胜龙
张少锋
魏掌来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Chaolin Power Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Chaolin Power Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Chaolin Power Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Chaolin Power Technology Co Ltd
Priority to CN201911087954.XA priority Critical patent/CN110700899A/zh
Publication of CN110700899A publication Critical patent/CN110700899A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/12—Combinations with mechanical gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06—Combinations of two or more pumps
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/26—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds
    • E06B9/264—Combinations of lamellar blinds with roller shutters, screen windows, windows, or double panes; Lamellar blinds with special devices
    • E06B2009/2643—Screens between double windows

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本申请提供一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统。该主机系统包括：第一压缩机、第二压缩机、透平、电动发电机和变速箱。电动发电机具有发电机与电动机两种功能，变速箱的四个轴伸端用以与第一压缩机、第二压缩机、透平及电动发电机分别固连，在主机系统启动时，电动发电机以电动机模式工作，带动透平、第一压缩机和第二压缩机运转，当透平的输出功大于主机系统的消耗功时，电动发电机切换为发电机模式，透平带动第一压缩机、第二压缩机和电动发电机旋转，通过电动发电机和变速箱的使用，减少了主机系统中旋转设备的使用数目，从而简化了主机系统的轴系，并减少了主机系统的故障点。

Description

发电装置的主机系统、发电装置及发电系统
技术领域
本申请涉及电力领域，尤其涉及一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统。
背景技术
超临界二氧化碳发电技术是近年来快速发展的前沿技术，由于其效率高、系统体积小、噪声低、环保、经济等优点，被视为未来发电的主要发展发向之一。超临界二氧化碳发电系统，是一种以超临界状态的二氧化碳为工质的布雷顿循环系统，因此，也叫做超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide，SCO2)布雷顿循环发电系统。其中，SCO2布雷顿再压缩循环发电系统因可明显提高系统效率，成为了研究的焦点。
现有技术中，SCO2布雷顿再压缩循环发电系统主机系统包括主压缩机系统、再压缩机系统和发电机系统三套旋转设备，其中，主压缩机系统包括一台电动机(或者透平)和一台压缩机(称为主压缩机)，再压缩机系统包括一台电动机(或者透平)和一台压缩机(称为再压缩机)，通过电动机(或者透平)分别带动主压缩机和再压缩机做功，为SCO2加压，发电机系统包括一台透平和一台发电机，通过透平带发电机做功，实现发电。
然而，现有的主机系统存在旋转设备多、结构复杂和故障点多的问题。
发明内容
本申请提供一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统，以解决现有技术的主机系统旋转设备多、结构复杂和故障点多的问题。
第一方面，本申请提供一种发电装置的主机系统，包括：
第一压缩机、第二压缩机、透平、电动发电机和变速箱；
所述电动发电机具有发电机与电动机两种功能；
所述变速箱包括四个轴伸端；所述变速箱的四个轴伸端与所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述透平及所述电动发电机分别固连；所述变速箱用于改变轴伸端之间的传动比；
在所述主机系统启动时，所述电动发电机以电动机模式工作，带动所述透平、所述第一压缩机和所述第二压缩机运转；当所述透平的输出功大于所述主机系统的消耗功时，所述电动发电机切换为发电机模式，所述透平带动所述第一压缩机、所述第二压缩机和所述电动发电机旋转。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端分别固连在四个齿轮上；
所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述透平及所述电动发电机分别与对应的一个齿轮上的轴伸端固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第一压缩机和所述第二压缩机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述透平和所述电动发电机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮的轴伸端固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第一压缩机和所述透平与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述电动发电机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮上的轴伸端固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第一压缩机和所述电动发电机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述透平中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮上的轴伸端固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第二压缩机和所述透平与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第一压缩机和所述电动发电机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮上的轴伸端固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第二压缩机和所述电动发电机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第一压缩机和所述透平中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮的轴伸端固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述透平和所述电动发电机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮的轴伸端固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；
所述第一压缩机和所述第二压缩机与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述透平和所述电动发电机与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；
所述第一压缩机和所述透平与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述电动发电机与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
可选地，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；
所述第一压缩机和所述电动发电机与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述透平与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
可选地，所述第一压缩机位于所述变速箱的一侧，所述第二压缩机、所述透平及所述电动发电机位于所述变速箱的另一侧。
可选地，所述第一压缩机和所述第二压缩机位于所述变速箱的一侧，所述透平和所述电动发电机位于所述变速箱的另一侧。
第二方面，本申请提供一种发电装置，低温回热器、高温回热器、热源、冷却器以及如上述所述的主机系统；
所述高温回热器的第一输入端与所述主机系统中的透平的输出端相连，所述高温回热器的第一输出端与所述低温回热器的第一输入端相连，所述高温回热器用于对从所述透平输入的工质进行预冷，并将预冷后的工质输送给所述低温回热器；
所述低温回热器的第一输出端与所述冷却器的输入端相连，所述低温回热器的第二输出端与所述主机系统中第二压缩机的输入端相连，所述低温回热器用于对从所述高温回热器流出的工质进行再预冷，并将再预冷后的工质分别输送给所述冷却器和所述第二压缩机；
所述冷却器的输出端与所述主机系统中的第一压缩机的输入端相连，所述冷却器用于对从所述低温回热器流出的工质进行冷却，并将冷却后的工质输送给所述第一压缩机；
所述低温回热器的第二输入端与所述主机系统中的第一压缩机的输出端相连，所述低温回热器的第三输出端与所述高温回热器的第二输入端相连，所述低温回热器还用于对从所述第一压缩机流出的工质进行预热，并将预热后的工质输送给所述高温回热器；
所述高温回热器的第三输入端与所述主机系统中的第二压缩机的输出端相连，所述高温回热器的第二输出端与所述热源的输入端相连，所述高温回热器还用于对从所述低温回热器和所述第二压缩机流出的工质进行再预热，并将再预热后的工质输送给所述热源；
所述热源的输出端与所述主机系统中的透平的输入端相连，所述热源用于对从所述高温回热器输出的工质进行加热，并将加热后的工质输送给所述透平。
第三方面，本申请提供一种发电系统，包括：辅助设备和如上述所述的发电装置。
本申请提供一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统。该主机系统包括：透平、第一压缩机、第二压缩机、电动发电机和变速箱。电动发电机具有发电机与电动机两种功能，通过变速箱的四个轴伸端分别与第一压缩机、第二压缩机、透平及电动发电机的固连，以改变与不同轴伸端固连的旋转设备之间的传动比，在主机系统启动时，电动发电机以电动机模式工作，带动透平、第一压缩机和第二压缩机运转，当透平的输出功大于主机系统的消耗功时，电动发电机切换为发电机模式，透平带动第一压缩机、第二压缩机和电动发电机旋转，通过在主机系统中设置电动发电机和变速箱将原有主机系统中的三个轴系进行有机结合，减少了旋转设备的使用数目，从而简化了主机系统的轴系，减少主机系统的故障点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的SCO2布雷顿再压缩循环发电系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施一的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的一种结构示意图；
图4为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的另一种结构示意图；
图5为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图6为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图7为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图8为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图9为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图10为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图11为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图12为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施二的又一种结构示意图；
图13为本申请实施例提供的发电装置实施例一的结构示意图。
附图标记说明：
10-主机系统；
11-第一压缩机；
12-第二压缩机；
13-透平；
14-电动发电机；
15-变速箱；
G1、G2、G3、G4-分别为变速箱的四个齿轮；
S1、S2、S3、S4-分别为变速箱的四个轴伸端；
20-发电装置；
21-低温回热器；
22-高温回热器；
23-热源；
24-冷却器。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
布雷顿循环作为一种典型的热力学循环，是由美国科学家布雷顿首次提出的以气体为工质的热力学循环。简单的布雷顿循环气体工质先后经过等熵压缩、等压吸热、等熵膨胀以及等压冷却四个过程实现能量的高效转化。当工质处于超临界状态时，由于避免了工质相态的改变，减少了压缩功的消耗，其循环效率能够得到更大的提升。
任何一种物质都存在三种相态：固态、液态和气态，在一定的温度和压力下，物质的相态会发生变化，从而呈现不同的相态。其中，气态和液态两种相态呈现平衡状态的点叫做临界点，临界点处对应的温度和压力分别叫做临界温度和临界压力，物质在临界点处的状态叫做临界态，若对处于临界态的物质继续升温和加压力，当温度和压力提高超过临界温度和临界压力时，物质就进入了超临界态。
当CO2的温度和压力分别达到其临界温度31.1℃和临界压力7.38Mpa时，CO2将处于超临界状态，介于液体和气体之间，兼具气体粘性小和液体密度大的特殊物理特性，使其具有流动性好、传热效率高、可压缩性小等典型优势，此外，使用SCO2作为循环工质还具有工程可实现性好、循环效率高、组件和系统占地面积小、经济效益好等优点，因此，SCO2被认为是最具有发展前景的布雷顿循环工质之一。
SCO2布雷顿再压缩循环发电系统一种以SCO2作为循环工质的闭式循环发电系统。图1给出了SCO2布雷顿再压缩循环发电系统的结构示意图。SCO2布雷顿再压缩循环发电系统主要包括透平、发电机、热源、高温回热器、低温回热器、冷却器、主压缩机、为主压缩机提供传动扭矩的电动机或者透平、再压缩机和为再压缩机提供传动扭矩的电动机或者透平等核心部件。在循环过程中，工质始终处于超临界态，从透平出口排出的SCO2经过高温回热器放热(6-7)和低温回热器放热(7-8)之后，在低温回热器出口分成两路，一路SCO2直接被再压缩机压缩成高压状态(8b-3b)；另一路SCO2流经冷却器冷却(8a-1)后被主压缩机压缩(1-2)，而后，在低温回热器中被预热到一定的温度(2-3a)，然后两路SCO2混合后进入高温回热器进行预热(3-4)，再进入热源(工业余热、核反应堆、化石燃料或太阳能等)被进一步加热(4-5)，最后流入透平膨胀做功带动发电机发电(5-6)，完成一个基本的SCO2布雷顿再压缩循环。
需要说明的是，本申请实施例适用于SCO2布雷顿再压缩循环发电系统和SCO2布雷顿预压缩循环发电系统中，本申请实施例中的主机系统是指由旋转机械构成的机械系统，例如，在上述图1中电动机、主压缩机、再压缩机、透平及发电机构成主机系统。
现有技术中，主机系统通常包括主压缩机系统、再压缩机系统和发电机系统三个轴系，其中，主压缩机系统和再压缩机系统为“电动机+压缩机”或者“透平+压缩机”的方式，即通过电动机或者透平作为动力源带动主压缩机和再压缩机运转，发电机系统为“透平+发电机”的方式，即通过透平内气体的等熵膨胀，带动发电机工作，实现发电。然而现有技术的主机系统存在以下缺陷：
(1)主压缩机系统和再压缩机系统均采用“电动机+压缩机”的方式时。一方面，采用该种设计的主机系统的旋转设备包括两台压缩机、两台电动机、一台透平和一台发电机，构成主压缩机系统、再压缩机系统和发电机系统三个轴系系统，系统复杂，旋转设备多，故障点多。另一方面，采用电动机驱动压缩机，相当于先将发电系统的机械能转化为电能，再由电能转化为压缩机的机械能，转化过程中存在较大的能量损失。此外，由于SCO2的轴向推力非常大，从而造成压缩机组的设计难度非常高。
(2)主压缩机系统和再压缩机系统中的一个系统采用“电动机+压缩机”，另一个系统采用“透平+压缩机”的方式时。采用该种设计的主机系统包括主机系统中的旋转设备包括两台压缩机、一台电动机、两台透平和一台发电机，同样也具有前述中提到的系统复杂、旋转设备多、故障点多、能量利用率不高以及压缩机组的设计难度高的缺点。
(3)主压缩机系统和再压缩机系统均采用“透平+压缩机”的方式时。采用该种设计的主机系统中的旋转设备包括两台压缩机、三台透平和一台发电机，系统复杂、旋转设备多、故障点多。
(4)系统复杂，且系统不够紧凑，占地面积大。
针对上述问题，本申请提供一种发电装置的主机系统、发电装置及发电系统，解决了现有技术中主机系统旋转设备多、系统复杂、故障点多的问题，同时，减少了SCO2布雷顿再压缩循环发电系统的占地面积，此外，相比于现有技术中电动机驱动压缩机方案，本申请的技术方案减少了能量转换转移的次数，有效减小了能量损失，并且，本申请的技术方案当采用透平与第一压缩机或者第二压缩机背靠背的布置方式，或者，采用第一压缩机与第二压缩机背靠背的布置方式时，还可以极大抵消透平与压缩机的轴向推力，从而减小了透平机械的设计难度，降低了运行风险。
图2为本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施一的结构示意图，如图2所示，本实施例中主机系统10包括：
第一压缩机11、第二压缩机12、透平13、电动发电机14和变速箱15。
其中，电动发电机14具有发电机与电动机两种功能。
变速箱15包括四个轴伸端，变速箱15的四个轴伸端与第一压缩机11、第二压缩机12、透平13及电动发电机14分别固连。变速箱15用于改变轴伸端之间的传动比。
在主机系统启动时，电动发电机14以电动机模式工作，带动透平13、第一压缩机11和第二压缩机运转，当透平13的输出功大于主机系统10的消耗功时，电动发电机14切换为发电机模式，由透平13带动第一压缩机11、第二压缩机12和电动发电机14旋转。
压缩机是一种将低压工质提升为高压工质的从动的流体机械，在SCO2布雷顿再压缩循环发电系统中第一压缩机11为主压缩机，第二压缩机12为再压缩机12，本申请实施例中，第一压缩机11和第二压缩机12可以使用螺杆压缩机，也可以使用离心式压缩机、轴流式压缩机或者离心+轴流式压缩机，或其它型式的压缩机，发明人对此不作限制。
透平13也叫做涡轮、膨胀机等，是一种旋转式动力装置，高温高压的工质在透平13中膨胀，将工质的热能转变为机械能，同时对外做功。工质在透平13膨胀加速时，压力和温度降低，速度提高。
电动发电机14是一种能够进行电能与机械能转换的电机设备，由电机的可逆原理可知，同一台电动发电机14既能作为发电机运行，又能作为电动机运行。具体地，当电动发电机14以正扭矩工作时，相当于电动机，能够将电能转换成机械能，当电动发电机14以负扭矩工作时，相当于发电机，能够将机械能转换成电能。
变速箱15主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合改变传动比，扩大旋转设备的转矩和转速的变化范围。根据不同使用需求以及旋转设备的实际能力，合理选择变速箱的类型以及合理布置旋转设备与变速箱的连接方式，在满足实际应用的同时，最大限度地利用各旋转设备以减少能量的损失。
本申请实施例中，透平13的输出功大于主机系统10的消耗功，是指透平13的输出功足以满足整个主机系统10进行发电时旋转所需要的功。
在一种可能的实现方式中，可以通过设置透平13转速的预设阈值，作为判断透平13的输出功大于主机系统10的消耗功的依据，在主机系统10启动后，控制系统监测透平13的转速，当透平13的转速大于该预设阈值时，切换电动发电机14为发电机模式，并由透平13带动第一压缩机11、第二压缩机12和电动发电机14旋转。
本申请实施例中，主机系统10包括：第一压缩机11、第二压缩机12、透平13、电动发电机14和变速箱15。通过使用具有发电机与电动机两种功能的电动发电机14，并且利用变速箱15的四个轴伸端与透平13、第一压缩机11、第二压缩机12及电动发电机14分别固连，在主机系统启动时，电动发电机14以电动机模式工作，带动透平13、第一压缩机11和第二压缩机运转，当透平13的输出功大于主机系统的消耗功时，电动发电机14切换为发电机模式，由透平13带动第一压缩机11、第二压缩机12和电动发电机14工作，不仅简化了主机系统，减少了旋转设备的使用数量，以及减少了系统故障点和投资成本，同时，系统结构更加紧凑，从而减小了整个SCO2布雷顿循环发电系统的占地面积。此外，相比于现有技术中第一压缩机和第二压缩机分别由不同的电动机驱动的方案、以及第一压缩机和第二压缩机中的一个由电动机驱动另一个由透平驱动的方案，本申请的技术方案通过透平直接驱动第一压缩机和第二压缩机，减少了能量转换转移的次数，从而减小了能量损失。
进一步，本申请的技术方案的主机系统中包括第一压缩机和第二压缩机，与只采用一个压缩机的主机系统技术方案相比，本申请的技术方案有利于在克服SCO2的热力学特征带来的夹点问题，减少了热量的损失，从而提高了循环的整体效率。
在上述实施例一的基础上，本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施例二的主机系统10中，根据实际情况及使用需求，可以选用不同的变速箱15，以实现不同转速比的透平13、第一压缩机11、第二压缩机12和电动发电机14之间的连接。
在一种可能的实现方式中，示例性地，如图3所示，本实施例中变速箱15的四个轴伸端分别固连在四个齿轮上，第一压缩机11、第二压缩机12、透平13及电动发电机14分别与对应的一个齿轮上的轴伸端固连，用G1、G2、G3、G4表示变速箱15的四个齿轮，分别对应第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，S1、S2、S3、S4分别表示变速箱15的四个轴伸端。
该实现方式适用于第一压缩机11、第二压缩机透平13及电动发电机14的转速均不相同的情况，通过选用由四个齿轮和四个轴伸端构成的变速箱15，并且设置压缩机11、透平13及电动发电机14与四个齿轮上的四个转轴分别连接，实现对第一压缩机11、第二压缩机12、透平13及电动发电机14四个旋转设备的连接，保证了旋转设备的正常工作。
在另一种可能的实现方式中，示例性地，如图4所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3上，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4分别固连在第二齿轮G2和第三齿轮G3上，第一压缩机11和第二压缩机12与第一齿轮G1上的两个轴伸端分别固连，透平13和电动发电机14中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
可以理解的是，透平13和电动发电机14中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连分两种情况：一种情况是，透平13与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，电动发电机14与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连；另一种情况是，电动发电机14与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，透平13与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
该实现方式适用于第一压缩机11和第二压缩机12转速相同，而透平13、电动发电机14、第一压缩机11(或者第二压缩机12)转速均不相同的情况，为了保证各旋转设置的正常工作，同时简化主机系统，选用由三个齿轮和四个轴伸端构成的变速箱15。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图5所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3上，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4分别固连在第二齿轮G2和第三齿轮G3上，第一压缩机11和透平13与第一齿轮G1上的两个轴伸端分别固连，第二压缩机12和电动发电机14中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
可以理解的是，第二压缩机12和电动发电机14中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连分两种情况：一种情况是，第二压缩机12与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，电动发电机14与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连；另一种情况是，电动发电机14与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，第二压缩机12与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
该实现方式适用于第一压缩机11和透平13转速相同，而第二压缩机12、电动发电机14、第一压缩机11(或者透平13)转速各不相同的情况。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图6所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3上，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4分别固连在第二齿轮G2和第三齿轮G3上，第一压缩机11和电动发电机14与第一齿轮G1上的两个轴伸端分别固连，第二压缩机12和透平13中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
可以理解的是，第二压缩机12和透平13中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连分两种情况：一种情况是，第二压缩机12与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，透平13与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连；另一种情况是，透平13与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，第二压缩机12与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
该实现方式适用于第一压缩机11和电动发电机14转速相同，而第二压缩机12、透平13、第一压缩机11(或者电动发电机14)的转速各不相同的情况。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图7所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3上，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4分别固连在第二齿轮G2和第三齿轮G3上，第二压缩机12和透平13与第一齿轮G1上的两个轴伸端分别固连，第一压缩机11和电动发电机14中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
可以理解的是，第一压缩机11和电动发电机14中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连分两种情况：一种情况是，第一压缩机11与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，电动发电机14与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连；另一种情况是，电动发电机14与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，第一压缩机11与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
该实现方式适用于第二压缩机12和透平13转速相同，而第一压缩机11、电动发电机14、第二压缩机12(或者透平13)的转速各不相同的情况。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图8所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3上，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4分别固连在第二齿轮G2和第三齿轮G3上，第二压缩机12和电动发电机14与第一齿轮G1上的两个轴伸端分别固连，第一压缩机11和透平13中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
可以理解的是，第一压缩机11和透平13中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连分两种情况：一种情况是，第一压缩机11与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，透平13与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连；另一种情况是，透平13与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，第一压缩机11与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
该实现方式适用于第二压缩机12和电动发电机14转速相同，而第一压缩机11、透平13、第二压缩机12(或者电动发电机14)的转速各不相同的情况。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图9所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3上，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4分别固连在第二齿轮G2和第三齿轮G3上，透平13和电动发电机14与第一齿轮G1上的两个轴伸端分别固连，第一压缩机11和第二压缩机12中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
可以理解的是，第一压缩机11和第二压缩机12中的一个与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，另一个与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连分两种情况：一种情况是，第一压缩机11与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，第二压缩机12与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连；另一种情况是，第二压缩机12与第二齿轮G2上的轴伸端S2固连，第一压缩机11与第三齿轮G3上的轴伸端S3固连。
该实现方式适用于透平13和电动发电机14转速相同，而第一压缩机11、第二压缩机12、透平13(或者电动发电机14)的转速各不相同的情况。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图10所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1和第二齿轮G2，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4固连在第二齿轮G2上，第一压缩机11和第二压缩机12与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连，透平13和电动发电机14与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
可以理解的是，第一压缩机11和第二压缩机12与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连，透平13和电动发电机14与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连分两种情况：一种情况是，第一压缩机11和第二压缩机12与第一齿轮G1上的两个轴伸端S1、S2分别固连，透平13和电动发电机14与第二齿轮G2上的两个轴伸端S3、S4分别固连；另一种情况是，第一压缩机11和第二压缩机12与第二齿轮G2上的两个轴伸端S3、S4分别固连，透平13和电动发电机14与第一齿轮G1上的两个轴伸端S1、S2分别固连。
该实现方式适用于第一压缩机11和第二压缩机12转速相同，透平13和电动发电机14转速相同，而第一压缩机11(或者第二压缩机12)与透平13(或者电动发电机14)转速不相同的情况。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图11所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1和第二齿轮G2，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4固连在第二齿轮G2上，第一压缩机11和透平13与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连，第二压缩机12和电动发电机14与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
可以理解的是，第一压缩机11和透平13与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连，第二压缩机12和电动发电机14与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连分两种情况：一种情况是，第一压缩机11和透平13与第一齿轮G1上的两个轴伸端S1、S2分别固连，第二压缩机12和电动发电机14与第二齿轮G2上的两个轴伸端S3、S4分别固连；另一种情况是，第二压缩机12和电动发电机14与第二齿轮G2上的两个轴伸端S3、S4分别固连，第一压缩机11和透平13与第一齿轮G1上的两个轴伸端S1、S2分别固连。
该实现方式适用于第一压缩机11和透平13转速相同，第二压缩机12和电动发电机14转速相同，而第一压缩机11(或者透平13)与第二压缩机12(或者电动发电机14)转速不相同的情况。
在又一种可能的实现方式中，示例性地，如图12所示，变速箱15的四个轴伸端S1、S2、S3、S4固连在第一齿轮G1和第二齿轮G2，其中两个轴伸端S1和S2端固连在第一齿轮G1上，另外两个轴伸端S3和S4固连在第二齿轮G2上，第一压缩机11和电动发电机14与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连，第二压缩机12和透平13与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
可以理解的是，第一压缩机11和电动发电机14与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连，第二压缩机12和透平13与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连分两种情况：一种情况是，第一压缩机11和电动发电机14与第一齿轮G1上的两个轴伸端S1、S2分别固连，第二压缩机12和透平13与第二齿轮G2上的两个轴伸端S3、S4分别固连；另一种情况是，第二压缩机12和透平13与第二齿轮G2上的两个轴伸端S3、S4分别固连，第一压缩机11和电动发电机14与第一齿轮G1上的两个轴伸端S1、S2分别固连。
该实现方式适用于第一压缩机11和电动发电机14转速相同，第二压缩机12和透平13转速相同，而第一压缩机11(或者电动发电机14)与第二压缩机12(或者透平13)转速不相同的情况。
本申请实施例中，通过根据第一压缩机11、第二压缩机12、透平13及电动发电机14四者转速的关系，合理选择变速箱15的类型以及合理布置旋转设备与变速箱15的连接方式，能够充分利用了旋转设备旋转时的带动作用，提高了能量的利用率，此外，本申请实施例提供的技术方案能够满足各种情况下的使用需求，从而提高了主机系统10的实用性和可操作性。
进一步地，本申请实施例的技术方案当采用透平与第一压缩机或者第二压缩机背靠背的布置方式，或者，采用第一压缩机与第二压缩机背靠背的布置方式时(如图5或者图7所示)，还可以极大抵消透平与压缩机的轴向推力，从而减小发电机系统的设计难度，降低运行风险。
为了能够更好地满足实际使用场景，例如与其他设备的连接关系、实际空间大小等，在上述各实施例的基础上，本申请实施例提供的发电装置的主机系统实施三的主机系统10，进一步考虑了第一压缩机11、第二压缩机12、透平13及电动发电机14的位置的布置情况，可以将其中的一个旋转设备设置在变速箱15的一侧，另外三个旋转设备设置在变速箱15的另一侧，也可以将其中的两个旋转设备设置在变速箱15的一侧，另外两个旋转设备设置在变速箱15的另一侧。
可选地，第一压缩机11设置在变速箱15的一侧，第二压缩机12、透平13及电动发电机14设置在变速箱15的另一侧；
可选地，第二压缩机12设置在变速箱15的一侧，第一压缩机11、透平13及电动发电机14设置在变速箱15的另一侧；
可选地，透平13设置在变速箱15的一侧，第一压缩机11、第二压缩机12及电动发电机14设置在变速箱15的另一侧；
可选地，电动发电机14设置在变速箱15的一侧，第一压缩机11、第二压缩机12及透平13设置在变速箱15的另一侧；
可选地，第一压缩机11和第二压缩机12设置在变速箱15的一侧，透平13和电动发电机14设置在变速箱15的另一侧；
可选地，第一压缩机11和透平13设置在变速箱15的一侧，第二压缩机12和电动发电机14设置在变速箱15的另一侧；
可选地，第一压缩机11和电动发电机14设置在变速箱15的一侧，第二压缩机12和透平13设置在变速箱15的另一侧。
本实施例中，可以根据实际工况及使用场景，合理设置第一压缩机11、第二压缩机12、透平13及电动发电机14的位置，以使整个SCO2布雷顿循环发电系统结构紧凑，从而减少发电系统的占地面积，节约投资成本。
图13为本申请实施例提供的发电装置实施例一的结构示意图，如图13所示，本实施例中，发电装置20包括：
低温回热器21、高温回热器22、热源23、冷却器24以及如上述所述的主机系统10。
高温回热器22的第一输入端与主机系统10中的透平的输出端相连，高温回热器22的第一输出端与低温回热器21的第一输入端相连，高温回热器22用于对从主机系统10的透平中输入的工质进行预冷，并将预冷后的工质输送给低温回热器21；
低温回热器21的第一输出端与冷却器24的输入端相连，低温回热器21的第二输出端与主机系统10中第二压缩机的输入端相连，低温回热器21用于对从高温回热器22流出的工质进行再预冷，并将再预冷后的工质分别输送给冷却器24和主机系统10中的第二压缩机；
冷却器24的输出端与主机系统10中的第一压缩机的输入端相连，冷却器24用于对从低温回热器21流出的工质进行冷却，并将冷却后的工质输送给主机系统10中的第一压缩机；
低温回热器21的第二输入端与主机系统10中的第一压缩机的输出端相连，低温回热器21的第三输出端与高温回热器22的第二输入端相连，低温回热器21还用于对从主机系统10中的第一压缩机流出的工质进行预热，并将预热后的工质输送给高温回热器22；
高温回热器22的第三输入端与主机系统10中的第二压缩机的输出端相连，高温回热器22的第二输出端与热源23的输入端相连，高温回热器22还用于对从低温回热器21和主机系统10中的第二压缩机流出的工质进行再预热，并将再预热后的工质输送给热源23；
热源23的输出端与主机系统10中的透平的输入端相连，热源23用于对从高温回热器22输出的工质进行加热，并将加热后的工质输送给主机系统10的透平。
其中，低温回热器21和高温回热器22基于热交换原理，在循环中既可以对低温的工质进行加热，也可以对高温的工质进行冷却，一方面起到节约燃料、提高热效率的作用，另一方面起到减少降温冷却水的使用、节约水资源、降低压缩机耗功的作用，并且，通过将低温回热器21和高温回热器22与第二压缩机结合，可以减少循环中的热损失，从而提高循环的整体效率。
本申请实施例中，为了减少占了面积，需要选用紧凑性的回热器，同时，由于SCO2布雷顿再压缩循环为闭式循环，其的压力远高于开式布雷顿循环及朗肯循环，因此，选用的回热器还需要能够耐高温高压。一种可能的实现方式中，低温回热器21和高温回热器22为印刷电路板式回热器。
热源23为对循环中对工质进行等压加热的工业余热、核反应堆、化石燃料或太阳能等，由于SCO2布雷顿再压缩循环可以使用在任一类型的发电厂中，例如火力发电厂、太阳能发电厂等，因此，在不同类型的发电厂中，使用的热源23不同。
冷却器24用于将工质进行冷却，冷却器通常用水或者空气为冷却剂以除去热量，本申请实施例中冷却器24可采用间壁式冷却器、喷淋式冷却器、印刷电路板式冷却器、夹套式冷却器或者蛇管式冷却器等。
本申请实施例提供一种发电系统，包括辅助设备和如上述所述的发电装置。
可以理解的是，发电系统中的辅助设备包括控制器、各种仪器仪表以及各种管道等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种发电装置的主机系统，其特征在于，包括：
第一压缩机、第二压缩机、透平、电动发电机和变速箱；
所述电动发电机具有发电机与电动机两种功能；
所述变速箱包括四个轴伸端；所述变速箱的四个轴伸端与所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述透平及所述电动发电机分别固连；所述变速箱用于改变轴伸端之间的传动比；
在所述主机系统启动时，所述电动发电机以电动机模式工作，带动所述透平、所述第一压缩机和所述第二压缩机运转；当所述透平的输出功大于所述主机系统的消耗功时，所述电动发电机切换为发电机模式，所述透平带动所述第一压缩机、所述第二压缩机和所述电动发电机旋转。
2.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端分别固连在四个齿轮上；
所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述透平及所述电动发电机分别与对应的一个齿轮上的轴伸端固连。
3.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第一压缩机和所述第二压缩机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述透平和所述电动发电机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮的轴伸端固连。
4.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第一压缩机和所述透平与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述电动发电机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮上的轴伸端固连。
5.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第一压缩机和所述电动发电机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述透平中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮上的轴伸端固连。
6.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第二压缩机和所述透平与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第一压缩机和所述电动发电机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮上的轴伸端固连。
7.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述第二压缩机和所述电动发电机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第一压缩机和所述透平中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮的轴伸端固连。
8.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端分别固连在第二齿轮和第三齿轮上；
所述透平和所述电动发电机与所述第一齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个与所述第二齿轮上的轴伸端固连，另一个与所述第三齿轮的轴伸端固连。
9.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；
所述第一压缩机和所述第二压缩机与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述透平和所述电动发电机与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
10.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；
所述第一压缩机和所述透平与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述电动发电机与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
11.根据权利要求1所述的主机系统，其特征在于，所述变速箱的四个轴伸端固连在第一齿轮和第二齿轮上；其中，两个轴伸端固连在第一齿轮上，另外两个轴伸端固连在第二齿轮上；
所述第一压缩机和所述电动发电机与其中一个齿轮上的两个轴伸端分别固连；所述第二压缩机和所述透平与另一个齿轮上的两个轴伸端分别固连。
12.根据权利要求2-11任一项所述的主机系统，其特征在于，所述第一压缩机位于所述变速箱的一侧，所述第二压缩机、所述透平及所述电动发电机位于所述变速箱的另一侧。
13.根据权利要求2-11任一项所述的主机系统，其特征在于，所述第一压缩机和所述第二压缩机位于所述变速箱的一侧，所述透平和所述电动发电机位于所述变速箱的另一侧。
14.一种发电装置，其特征在于，包括：低温回热器、高温回热器、热源、冷却器以及权利要求1至13任一项所述的主机系统；
所述高温回热器的第一输入端与所述主机系统中的透平的输出端相连，所述高温回热器的第一输出端与所述低温回热器的第一输入端相连，所述高温回热器用于对从所述透平输入的工质进行预冷，并将预冷后的工质输送给所述低温回热器；
所述低温回热器的第一输出端与所述冷却器的输入端相连，所述低温回热器的第二输出端与所述主机系统中第二压缩机的输入端相连，所述低温回热器用于对从所述高温回热器流出的工质进行再预冷，并将再预冷后的工质分别输送给所述冷却器和所述第二压缩机；
所述冷却器的输出端与所述主机系统中的第一压缩机的输入端相连，所述冷却器用于对从所述低温回热器流出的工质进行冷却，并将冷却后的工质输送给所述第一压缩机；
所述低温回热器的第二输入端与所述主机系统中的第一压缩机的输出端相连，所述低温回热器的第三输出端与所述高温回热器的第二输入端相连，所述低温回热器还用于对从所述第一压缩机流出的工质进行预热，并将预热后的工质输送给所述高温回热器；
所述高温回热器的第三输入端与所述主机系统中的第二压缩机的输出端相连，所述高温回热器的第二输出端与所述热源的输入端相连，所述高温回热器还用于对从所述低温回热器和所述第二压缩机流出的工质进行再预热，并将再预热后的工质输送给所述热源；
所述热源的输出端与所述主机系统中的透平的输入端相连，所述热源用于对从所述高温回热器输出的工质进行加热，并将加热后的工质输送给所述透平。
15.一种发电系统，其特征在于，包括：辅助设备和权利要求14所述的发电装置。
CN201911087954.XA 2019-11-08 2019-11-08 发电装置的主机系统、发电装置及发电系统 Pending CN110700899A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911087954.XA CN110700899A (zh) 2019-11-08 2019-11-08 发电装置的主机系统、发电装置及发电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911087954.XA CN110700899A (zh) 2019-11-08 2019-11-08 发电装置的主机系统、发电装置及发电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110700899A true CN110700899A (zh) 2020-01-17

Family

ID=69204773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911087954.XA Pending CN110700899A (zh) 2019-11-08 2019-11-08 发电装置的主机系统、发电装置及发电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110700899A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111322124A (zh) * 2020-03-20 2020-06-23 杭州汽轮机股份有限公司 旋转机械设备、超临界工质再压缩循环发电系统及其工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473754A (en) * 1982-07-26 1984-09-25 Williams International Corporation Waste heat power generation system
CN205714314U (zh) * 2016-05-12 2016-11-23 西安热工研究院有限公司 一种新型超临界工质布雷顿循环发电机组同轴布置结构
CN107237656A (zh) * 2017-07-26 2017-10-10 西安交通大学 一种超临界二氧化碳离心压缩机与轴流透平同轴结构
CN107461227A (zh) * 2017-07-26 2017-12-12 西安交通大学 一种超临界二氧化碳离心压缩机与向心透平同轴结构
CN108223031A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 王尚锦 S-co2布雷顿循环透平、压缩机和发电机一体式机组
CN110080831A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 西安热工研究院有限公司 超临界二氧化碳热力循环发电系统压缩机的驱动调速布局结构及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473754A (en) * 1982-07-26 1984-09-25 Williams International Corporation Waste heat power generation system
CN205714314U (zh) * 2016-05-12 2016-11-23 西安热工研究院有限公司 一种新型超临界工质布雷顿循环发电机组同轴布置结构
CN107237656A (zh) * 2017-07-26 2017-10-10 西安交通大学 一种超临界二氧化碳离心压缩机与轴流透平同轴结构
CN107461227A (zh) * 2017-07-26 2017-12-12 西安交通大学 一种超临界二氧化碳离心压缩机与向心透平同轴结构
CN108223031A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 王尚锦 S-co2布雷顿循环透平、压缩机和发电机一体式机组
CN110080831A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 西安热工研究院有限公司 超临界二氧化碳热力循环发电系统压缩机的驱动调速布局结构及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111322124A (zh) * 2020-03-20 2020-06-23 杭州汽轮机股份有限公司 旋转机械设备、超临界工质再压缩循环发电系统及其工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8820083B2 (en) Thermodynamic cycle with compressor recuperation, and associated systems and methods
CN212296940U (zh) 超临界二氧化碳压缩膨胀一体机
CN102192011B (zh) 涡轮系统
US20100263405A1 (en) Cryogenic Refrigeration Method And Device
CN110566287A (zh) 发电装置的主机系统、发电装置及发电系统
EP3011203B1 (en) Direct-drive power conversion system for wind turbines compatible with energy storage
KR101674804B1 (ko) 초임계 이산화탄소 발전 시스템
EP3719269B1 (en) Supercritical carbon dioxide power generation system
CN212054844U (zh) 超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统
CN111502788A (zh) 超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统及工作方法
CN110700899A (zh) 发电装置的主机系统、发电装置及发电系统
CN105888757B (zh) 一种闭式循环发电装置
JP2009270559A (ja) ロータリー式外燃機関
CN213088085U (zh) 超临界二氧化碳压缩膨胀一体机及发电系统
CN211666781U (zh) 旋转机械设备和超临界工质再压缩循环发电系统
CN211851936U (zh) 一种利用核能的移动式空气布雷顿循环发电装置
CN111237023B (zh) 基于超临界二氧化碳旋转机械轴系结构及工作方法
JP2011038503A (ja) 外燃機関式コージェネシステム
CN205823356U (zh) 一种闭式循环发电装置
CN110758697A (zh) 动力循环与推进系统及水下航行器
CN211642568U (zh) 动力循环与推进系统及水下航行器
CN112554975B (zh) 超临界二氧化碳热动力循环发电系统及其控制方法
CN114812007B (zh) 一种耦合风力发电的超高温热泵储能系统
Ma et al. Effects of cooling schemes on the performance of space closed Brayton cycle
CN111322124A (zh) 旋转机械设备、超临界工质再压缩循环发电系统及其工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200117