CN115559792A - 超临界气体的发电装置 - Google Patents

超临界气体的发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115559792A
CN115559792A CN202211228015.4A CN202211228015A CN115559792A CN 115559792 A CN115559792 A CN 115559792A CN 202211228015 A CN202211228015 A CN 202211228015A CN 115559792 A CN115559792 A CN 115559792A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
power generation
chamber
shaft
gas
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
CN202211228015.4A
Other languages
English (en)
Inventor
任德林
张学锋
李清林
高超
李昌全
李鸿弟
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.)
Shijia Toubo Chengdu Technology Co ltd
Original Assignee
Shijia Toubo Chengdu 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 Shijia Toubo Chengdu Technology Co ltd filed Critical Shijia Toubo Chengdu Technology Co ltd
Priority to CN202211228015.4A priority Critical patent/CN115559792A/zh
Publication of CN115559792A publication Critical patent/CN115559792A/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
    • F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/10—Heating, e.g. warming-up before starting
    • 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
    • F01K25/103—Carbon dioxide
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/124—Sealing of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators

Abstract

本发明的实施例提出一种超临界气体的发电装置，所述超临界气体的发电装置，包括壳体和发电机构，所述壳体具有容纳腔，所述发电机构设置在所述容纳腔内，所述发电机构包括电机定子、电机转子轴、动力轴、冲击式透平、第一压气机和第二压气机，所述电机定子套设在所述电机转子的外侧，所述动力轴的一端与所述电机转子轴相连，所述第一压气机和所述第二压气机相对设置，且所述冲击式透平、所述第一压气机和所述第二压气机中的每一者套设于所述动力轴上。因此，根据本发明的实施例的超临界气体的发电装置具有结构紧凑、发电效率高、结构的稳定性好和使用寿命高的优点。

Description

超临界气体的发电装置
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，具体涉及一种超临界气体的发电装置。
背景技术
相关技术中，闭式循环径流式涡轮发电系统转子通常借助联轴器通过过盈连接实现透平与压气机的叶轮转子同电机转子之间的连接。因冲击式透平具有在高温高压的工质内具有动力损失小和转动性能优越，且具有自平衡轴向作用力的能力被广泛应用在发电装置。但对于高转速的情况下，压力机产生的轴向力会造成动力轴轴向荷载过大，严重影响闭式循环涡轮发电系统的工作可靠性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种超临界气体的发电装置。该超临界气体的发电装置具有结构紧凑、发电效率高、结构稳定性好和使用寿命高的优点。
本发明实施例的超临界气体的发电装置包括壳体、发电机构和介质循环机构。
所述壳体具有容纳腔，所述发电机构设置在所述容纳腔内，所述发电机构包括电机定子、电机转子轴、动力轴、冲击式透平、第一压气机和第二压气机，所述电机定子套设在所述电机转子轴的外侧，所述动力轴的一端与所述电机转子轴相连，所述第一压气机和所述第二压气机相对设置，且所述冲击式透平、所述第一压气机和所述第二压气机中的每一者套设于所述动力轴上。换言之，电机定子、电机转子轴、动力轴、冲击式透平、第一压气机和第二压气机中的每一者均设置在所述容纳腔内，电机转子轴、冲击式透平、所述第一压气机和所述第二压气机的旋转中心在同一轴向上。可以理解的是，冲击式透平的叶轮、所述第一压气机的叶轮和所述第二压气机的叶轮中每一者均与所述动力轴相连。
需要说明的是，所述第一压气机和所述第二压气机相对设置具体为：第一压气机中的叶片的叶根与另一个第二压气机中的叶片的叶根相对设置；或者第一压气机中的叶片的叶顶与另一个第二压气机中的叶片的叶顶相对设置。
本发明实施例的超临界气体的发电装置，通过将所述第一压气机和所述第二压气机相对，在动力轴转动的过程中，第一压气机和所述第二压气机产生的轴向力能够相互抵消(尽可能完全抵消)，具有平衡动力轴所承受的轴向力的作用，进而提升了该发电装置的结构的稳定性、使用寿命。同时设置的两个压气机，有利于进一步提升介质循环机构的压比，进而提升了冲击式透平的输入功率，提高了发电效率。由此，本发明实施例的超临界气体的发电装置的具有发电效率高、结构稳定性好和使用寿命高的优点。
此外，将动力轴与冲击式透平、第一压气机、第二压气机和电机转子相连，通过气体对冲击式透平(冲击式透平膨胀机)进行做功，通过冲击式透平带动动力轴的旋转，从而实现电机转子轴的转动做功；同时动力轴还带动第一压气机和第二压气机对气体的压缩，不再需要设置额外的驱动件驱动第一压气机和第二压气机做功，在在相同发电功率的情况下，能够极大的缩小发电装置尺寸，具有结构紧凑和成本低廉的优点。
因此，本发明实施例的超临界气体的发电装置的具有结构紧凑、发电效率高、结构的稳定性好和使用寿命高的优点。
在一些实施例中，所述第二压气机、所述第一压气机、所述冲击式透平和所述电机转子沿所述动力轴的轴向依次设置。
在一些实施例中，所述超临界气体的发电装置还包括至少两个第一气浮轴承，两个所述第一气浮轴承分别套设在所述电机转子轴的两端，所述第一气浮轴承的外周面与所述壳体相连和/或所述第一气浮轴承的端面与所述定子相连。
在一些实施例中，所述超临界气体的发电装置还包括第二气浮轴承，所述第二气浮轴承套设在所述动力轴上，所述第二气浮轴承的外周面与所述壳体相连。
在一些实施例中，所述第二气浮轴承至少为两个，其中一个所述第二气浮轴承可转动地套设在所述动力轴靠近所述第二压气机的一端，另一个所述第二气浮轴承套设在所述动力轴的位于所述第一压气机和所述冲击式透平之间的部分上。
在一些实施例中，所述超临界气体的发电装置还包括联轴器8，所述联轴器的一端与所述动力轴相连，所述联轴器的另一端与所述电机转子轴相连。
在一些实施例中，所述联轴器为弹性膜片联轴器。
在一些实施例中，所述动力轴包括第一段和第二段，所述第一段的一端与所述联轴器相连，所述第一段的另一端与所述第二段相连，所述第一段的大于所述第二段的半径，所述冲击式透平套设在所述第一段上，所述第一压气机和所述第二压气机中的每一者套设在所述第二段上。
在一些实施例中，所述超临界气体的发电装置还包括第一密封件，所述第一密封件设置于所述壳体和所述转子轴之间以便将所述容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室，所述电机定子和所述电机转子轴设置于所述第一腔室内，所述冲击式透平、所述动力轴、所述第一压气机和所述第二压气机中的每一者均设置于所述第二腔室内，所述电机转子轴伸入所述第二腔室内。
在一些实施例中，所述超临界气体的发电装置还包括第二密封件，所述第二密封件设置于所述第二腔室位于动力轴和壳体之间内以便将所述容纳腔分隔为第一腔分室和第二腔分室，所述第一压气机和所述冲击式透平中的每一者均设置与所述第一腔分室内，所述第二压气机设置于所述第二腔分室内。
在一些实施例中，所述超临界气体的发电装置还包括所述介质循环系统和充斥在所述介质循环系统内的介质，所述介质循环系统包括回热组件、冷却组件和加热器组件，所述回热组件、冷却组件、加热器组件、所述冲击式透平、所述第一压气机和所述第二压气机形成闭合的循环回路。
在一些实施例中，所述第一压气机的排气口与所述第二压气机的进气口相连通以便对循环介质进行二级压缩。
在一些实施例中，所述介质为二氧化碳。
附图说明
图1是本发明一个实施例的超临界气体的发电装置的结构示意图，无介质循环系统。
图2是图1中A中放大图。
图3是本发明实施例的超临界气体的发电装置的结构示意图。
附图标记：
超临界气体的发电装置100；
壳体1；容纳腔11；第一腔室111；第二腔室112；第一腔分室1121；第二腔分室1122；
电机定子2；
电机转子轴3；
动力轴4；第一段41；第二段42；
冲击式透平5；
第一压气机61；第二压气机62；
第一气浮轴承71；第二气浮轴承72；
联轴器8；
介质循环系统9；回热组件91；冷却组件92；加热器组件93；
第一密封件101；第二密封件102。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图3描述本发明实施例的超临界气体的发电装置100。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，包括壳体1和发电机构。
壳体1具有容纳腔11，发电机构设置在容纳腔11内，发电机构包括电机定子2、电机转子轴3、动力轴4、冲击式透平5、第一压气机61和第二压气机62，电机定子2套设在电机转子轴3的外侧，动力轴4的一端与电机转子轴3相连，第一压气机61和第二压气机62相对设置，且冲击式透平5、第一压气机61和第二压气机62中的每一者套设于动力轴4上。换言之，电机定子2、电机转子轴3、动力轴4、冲击式透平5、第一压气机61和第二压气机62中的每一者均设置在容纳腔11内，电机转子轴3、冲击式透平5、第一压气机61和第二压气机62的旋转中心在同一轴向上。可以理解的是，冲击式透平5的叶轮、第一压气机61的叶轮和第二压气机62的叶轮中每一者均与动力轴4相连。
需要说明的是，第一压气机61和第二压气机62相对设置具体为：第一压气机61中的叶片的叶根与另一个第二压气机62中的叶片的叶根相对设置；或者第一压气机61中的叶片的叶顶与另一个第二压气机62中的叶片的叶顶相对设置。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过将第一压气机61和第二压气机62相对，在动力轴4转动过程中，第一压气机61和第二压气机62产生的轴向力能够相互抵消(尽可能完全抵消)，具有平衡动力轴4所承受的轴向力的作用，进而提升了该发电装置100的结构的稳定性、使用寿命。同时设置的两个压气机，有利于进一步提升发电装置内的压比，进而提升了冲击式透平5的输入功率，进一步提高发电效率。由此，本发明实施例的超临界气体的发电装置100的具有发电效率高(可达200kw/h以上)、结构的稳定性好和使用寿命高的优点。
此外，将动力轴4与冲击式透平5、第一压气机61、第二压气机62和电机转子相连，通过气体对冲击式透平5(冲击式透平膨胀机)进行做功，通过冲击式透平5带动动力轴4的旋转，从而实现电机转子轴3的转动做功；同时动力轴4还带动第一压气机61和第二压气机62对气体的压缩，不再需要设置额外的驱动件驱动第一压气机61和第二压气机62做功，在相同发电功率的情况下，能够极大地缩小发电装置尺寸，具有结构紧凑和成本低廉的优点。
因此，本发明实施例的超临界气体的发电装置100的具有结构紧凑、发电效率高、结构稳定性好和使用寿命高的优点。
如图1和图2所示，第二压气机62、第一压气机61、冲击式透平5和电机转子沿动力轴4的轴向依次设置。换言之，第二压气机62、第一压气机61、冲击式透平5沿动力轴4的轴向依次套设在动力轴4上。例如，图1中所示，第二压气机62、第一压气机61、冲击式透平5和电机转子沿动力轴4的轴向从左到右依次设置。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过第二压气机62和第一压气机61邻近设置，可以降低第二压气机62和第一压气机61沿动力轴4的轴向的距离，降低了第二压气机62和第一压气机61之间的传动扭矩，由此降低了第二压气机62和第一压气机61在转动过程中因径向力而产生的径向变形，进而进一步提升该发电装置100的结构的稳定性和可靠性及动力轴4所承受的临界转速。由此，具有进一步提升发电效率的优点。
如图1和图2所示，该超临界气体的发电装置100还包括第一密封件101，第一密封件101设置于壳体1和电机转子轴3之间以便将容纳腔11分隔为第一腔室111和第二腔室112，电机定子2和电机转子轴3设置于第一腔室111内，冲击式透平5、动力轴4、第一压气机61和第二压气机62中的每一者均设置于第二腔室112内，电机转子轴3伸入第二腔室112内。可以理解的是，第一腔室111和第二腔室112沿着动力轴4的轴向的方向依次设置。例如，图1中所示，第一腔室111位于第二腔室112的右侧。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过在容纳腔11内设置第一密封件101将容纳腔11分隔为第一腔室111和第二腔室112以便形成不同的气压环境，在具体使用过程中，因冲击式透平5所在腔室的压力较高，可以将电机定子2和电机转子轴3形成的磁感应区分隔在低压环境，有利于实现降低磁感应区的风阻损耗和提升发电效率的能力。
例如，在发电过程中，冲击式透平5的进气口的压力为15MPa，温度在650℃，冲击式透平5的排气口的压力为8MPa，温度在570℃-580℃。
可选地，该第一密封件101为蓖齿式密封结构，例如，图1中所示。由此，具有密封效果好的优点。
超临界气体的发电装置100还包括第二密封件102，第二密封件102设置于第二腔室112位于动力轴4和壳体1之间内以便将容纳腔11分隔为第一腔分室1121和第二腔分室1122，第一压气机61和冲击式透平5中的每一者均设置与第一腔分室1121内，第二压气机62设置于第二腔分室1122内。换言之，该超临界气体的发电装置100包括第一密封件101和第二密封件102。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过在设置的第二密封件102第二腔室112内以便将容纳腔11分隔为第一腔分室1121和第二腔分室1122，以便形成更多的气压区，将相应的元件设置在不同的气压区，以便达到对应元件相合适的气压环境，具有进一步提升发电效率的优点。
可选地，该第二密封件102为蓖齿式密封结构，例如，图1中所示。由此，具有密封效果好的优点。
如图1和图3所示，该超临界气体的发电装置100还包括至少两个第一气浮轴承71，两个第一气浮轴承71分别套设在电机转子轴3的两端，第一气浮轴承71的外周面与壳体1相连和/或第一气浮轴承71的端面与电机定子2相连。换言之，第一气浮轴承71的外周面与壳体1相连；或第一气浮轴承71的端面与电机定子2相连；亦或第一气浮轴承71的外周面与壳体1相连且第一气浮轴承71的端面与电机定子2相连。具体地，两个第一气浮轴承71均设置在第一腔室111内。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过在电机定子2和电机转子轴3之间设置第一气浮轴承71，适用于高温、低温及有辐射性的环境，具有摩擦阻力、能量损失小和转速高的优点。此外，设置至少两个第一气浮轴承71可以承担电机转子轴3的径向载荷，具有结构的稳定性好和动力轴4的临界转速高的优点。由此，具有进一步提升发电效率的优点。
可选地，第一气浮轴承71为径向气浮轴承。
如图1和图2所示，该超临界气体的发电装置100还包括第二气浮轴承72，第二气浮轴承72套设在动力轴4上，第二气浮轴承72的外周面与壳体1相连。换言之，发电装置100包括第二气浮轴承72和两个第一气浮轴承71。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过在第二气浮轴承72的外周面与壳体1之间设置第二气浮轴，具有进一步该降低摩擦和能量损失及提升临界转速的优点，有利于该超临界气体的发电装置100的小型化。
具体地，其中一个第二气浮轴承72均设置在第一腔分室1121内，另一个第二气浮轴承72均设置在第二腔分室1122内。
可选地，第二气浮轴承72为径向气浮轴承。
如图1和图3所示，第二气浮轴承72至少为两个，其中一个第二气浮轴承72套设在动力轴4靠近第二压气机62的一端，另一个第二气浮轴承72套设在动力轴4的位于第一压气机61和冲击式透平5之间的部分上。具体地，另一个第二气浮轴承72套设在动力轴4的位于第一压气机61和冲击式透平5的叶片的叶根之间。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过将第二气浮轴承72设置为至少为两个，具有进一步降低摩擦和能量损失及提升临界转速的优点。
例如，第二气浮轴承72可以为两个，其中一个第二气浮轴承72套设在动力轴4靠近第二压气机62的一端，另一个第二气浮轴承72套设在动力轴4的位于第一压气机61和冲击式透平5之间的部分上。由此，具有进一步降低摩擦和能量损失及提升临界转速的优点。
如图1和图3所示，例如，第二气浮轴承72可以为三个，其中两个第二气浮轴承72可转动地套设在动力轴4位于第一压气机61和第二压气机62之间，另一个第二气浮轴承72套设在动力轴4的位于第一压气机61和冲击式透平5的叶片的叶根之间。由此，进一步降低了摩擦和能量损失且提升发电的效率。
该超临界气体的发电装置100还包括联轴器8，联轴器8的一端与动力轴4相连，联轴器8的另一端与电机转子轴3相连。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过设置联轴器8可以起到了一定的隔振作用，并提升电机转子轴3和动力轴4之间连接的稳定性和动力学特性。
具体地，联轴器8为弹性膜片联轴器(弹膜联轴器)。本发明实施例的超临界气体的发电装置100，弹性膜片联轴器具有隔振效果好和重量小及改善转子动力学特性的优点。
如图1和图3所示，动力轴4包括第一段41和第二段42，第一段41的一端与联轴器8相连，第一段41的另一端与第二段42相连，第一段41的大于第二段42的半径，冲击式透平5套设在第一段41上，第一压气机61和第二压气机62中的每一者套设在第二段42上。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过将动力轴4设置不同的直径，以便适应动力轴4与冲击式透平5、第一压气机61和第二压气机62之间的装配关系，以此提升了装配的便捷性。
如图1和图3所示，该超临界气体的发电装置100还包括介质循环系统9和充斥在介质循环系统9内的介质，介质循环系统9包括回热组件91、冷却组件92和加热器组件93，回热组件91、冷却组件92、加热器组件93、冲击式透平5、第一压气机61和第二压气机62形成循环回路。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100，通过介质循环系统9包括回热组件91、冷却组件92和加热器组件93，回热组件91、冷却组件92、加热器组件93、冲击式透平5、第一压气机61和第二压气机62形成循环回路，以保证超临界环境，避免因气体泄露导致发电装置100效率低或失效的问题。
如图3所示，第一压气机61的排气口与第二压气机62的进气口相连通以便对循环介质进行二级压缩。具有提升气体的压缩比，进而提升了发电装置100的发电效率。
具体地，介质为二氧化碳。以二氧化碳作为介质具有粘滞性小、耐高温性能好及无污染的优点。
本发明实施例的超临界气体的发电装置100具体的工作过程：通过加热器组件93将其中的超临界气体加热并将加热后的高温高压的气体通入冲击式透平5，使冲击式透平5的叶轮转动，以此带动与冲击式透平5的叶轮相连的动力轴4转动，动力轴4转动进而会带动第一压气机61和第二压气机62做功，以便通过第一压气机61和第二压气机62实现对循环回路中的气体进行压缩，冲击式透平5的排气口与回热组件91的进气口连通，回热组件91排出口与加热器组件93及冷却组件92连通，冷却组件92内的气体依次进入第一压气机61和第二压气机62，将压缩的气体通入冲击式透平5内，同时动力轴4会带动电机转子轴3做功实现发电。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种超临界气体的发电装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有容纳腔；和
发电机构，所述发电机构设置在所述容纳腔内，所述发电机构包括电机定子、电机转子轴、动力轴、冲击式透平、第一压气机和第二压气机，所述电机定子套设在所述电机转子轴的外侧，所述动力轴的一端与所述电机转子轴相连，所述第一压气机和所述第二压气机相对设置，且所述冲击式透平、所述第一压气机和所述第二压气机中的每一者套设于所述动力轴上。
2.根据权利要求1所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，所述第二压气机、所述第一压气机、所述冲击式透平和所述电机转子沿所述动力轴的轴向依次设置。
3.根据权利要求1所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，还包括至少两个第一气浮轴承，两个所述第一气浮轴承分别套设在所述电机转子轴的两端，所述第一气浮轴承的外周面与所述壳体相连和/或所述第一气浮轴承的端面与所述定子相连。
4.根据权利要求3所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，还包括第二气浮轴承，所述第二气浮轴承套设在所述动力轴上，所述第二气浮轴承的外周面与所述壳体相连。
5.根据权利要求4所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，所述第二气浮轴承至少为两个，其中一个所述第二气浮轴承可转动地套设在所述动力轴靠近所述第二压气机的一端，另一个所述第二气浮轴承套设在所述动力轴的位于所述第一压气机和所述冲击式透平之间的部分上。
6.根据权利要求1所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，还包括联轴器，所述联轴器的一端与所述动力轴相连，所述联轴器的另一端与所述电机转子轴相连。
7.根据权利要求6所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，所述联轴器为弹性膜片联轴器。
8.根据权利要求6所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，所述动力轴包括第一段和第二段，所述第一段的一端与所述联轴器相连，所述第一段的另一端与所述第二段相连，所述第一段的大于所述第二段的半径，所述冲击式透平套设在所述第一段上，所述第一压气机和所述第二压气机中的每一者套设在所述第二段上。
9.根据权利要求1所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，还包括第一密封件，所述第一密封件设置于所述壳体和所述转子轴之间以便将所述容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室，所述电机定子和所述电机转子轴设置于所述第一腔室内，所述冲击式透平、所述动力轴、所述第一压气机和所述第二压气机中的每一者均设置于所述第二腔室内，所述电机转子轴伸入至所述第二腔室内。
10.根据权利要求9所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，还包括第二密封件，所述第二密封件设置于第二腔室位于所述动力轴和所述壳体之间以便将所述容纳腔分隔为第一腔分室和第二腔分室，所述第一压气机和所述冲击式透平中的每一者均设置与所述第一腔分室内，所述第二压气机设置于所述第二腔分室内。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，还包括介质循环系统和充斥在所述介质循环系统内的介质，所述介质循环系统包括回热组件、冷却组件和加热器组件，所述回热组件、冷却组件、加热器组件、所述冲击式透平、所述第一压气机和所述第二压气机形成闭合的循环回路。
12.根据权利要求11所述的超临界气体的发电装置，其特征在于，所述第一压气机的排气口与所述第二压气机的进气口相连通以便对循环介质进行二级压缩。
CN202211228015.4A 2022-10-09 2022-10-09 超临界气体的发电装置 Pending CN115559792A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211228015.4A CN115559792A (zh) 2022-10-09 2022-10-09 超临界气体的发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211228015.4A CN115559792A (zh) 2022-10-09 2022-10-09 超临界气体的发电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115559792A true CN115559792A (zh) 2023-01-03

Family

ID=84745862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211228015.4A Pending CN115559792A (zh) 2022-10-09 2022-10-09 超临界气体的发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115559792A (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1727654A (zh) * 2004-07-30 2006-02-01 三星Techwin株式会社 涡轮发电机和具有该涡轮发电机的燃料电池系统
CN201221413Y (zh) * 2008-07-18 2009-04-15 罗立峰 热力发电核心机
CN201258780Y (zh) * 2008-08-11 2009-06-17 罗立峰 压气机和涡轮机背靠背的动力装置
CN107131017A (zh) * 2017-04-27 2017-09-05 西安交通大学 基于超临界二氧化碳轴流压缩机与轴流透平同轴结构的循环热力系统及控制方法
CN108643979A (zh) * 2018-04-10 2018-10-12 中国北方发动机研究所(天津) 一种超临界二氧化碳闭式循环涡轮压缩机
CN109779706A (zh) * 2019-03-13 2019-05-21 中国科学院上海高等研究院 一种全封闭布雷顿循环热功转换装置
CN110118106A (zh) * 2019-04-18 2019-08-13 华电电力科学研究院有限公司 一种基于高效径向透平的分布式余压发电系统及工作方法
CN110578560A (zh) * 2019-09-05 2019-12-17 杭州万辰机电科技有限公司 基于静压气浮轴承的orc循环系统
CN111365080A (zh) * 2020-03-09 2020-07-03 浙江浙能天然气运行有限公司 一种天然气静压气浮轴承双级膨胀发电机及发电系统
CN211666781U (zh) * 2020-03-20 2020-10-13 杭州汽轮机股份有限公司 旋转机械设备和超临界工质再压缩循环发电系统
CN212225330U (zh) * 2020-02-26 2020-12-25 华电电力科学研究院有限公司 利用气浮轴承平衡轴向力的单级径向透平发电系统
CN213176096U (zh) * 2020-06-28 2021-05-11 华北电力大学 一种超临界二氧化碳布雷顿循环压缩机
DE202021105147U1 (de) * 2021-05-17 2021-10-01 Xi'an Thermal Power Research Institute Co., Ltd Koaxiale integrierte Vorrichtung zur überkritischen Kohlendioxid-Stromerzeugung und auswechselbares Energiespeichersystem

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1727654A (zh) * 2004-07-30 2006-02-01 三星Techwin株式会社 涡轮发电机和具有该涡轮发电机的燃料电池系统
CN201221413Y (zh) * 2008-07-18 2009-04-15 罗立峰 热力发电核心机
CN201258780Y (zh) * 2008-08-11 2009-06-17 罗立峰 压气机和涡轮机背靠背的动力装置
CN107131017A (zh) * 2017-04-27 2017-09-05 西安交通大学 基于超临界二氧化碳轴流压缩机与轴流透平同轴结构的循环热力系统及控制方法
CN108643979A (zh) * 2018-04-10 2018-10-12 中国北方发动机研究所(天津) 一种超临界二氧化碳闭式循环涡轮压缩机
CN109779706A (zh) * 2019-03-13 2019-05-21 中国科学院上海高等研究院 一种全封闭布雷顿循环热功转换装置
CN110118106A (zh) * 2019-04-18 2019-08-13 华电电力科学研究院有限公司 一种基于高效径向透平的分布式余压发电系统及工作方法
CN110578560A (zh) * 2019-09-05 2019-12-17 杭州万辰机电科技有限公司 基于静压气浮轴承的orc循环系统
CN212225330U (zh) * 2020-02-26 2020-12-25 华电电力科学研究院有限公司 利用气浮轴承平衡轴向力的单级径向透平发电系统
CN111365080A (zh) * 2020-03-09 2020-07-03 浙江浙能天然气运行有限公司 一种天然气静压气浮轴承双级膨胀发电机及发电系统
CN211666781U (zh) * 2020-03-20 2020-10-13 杭州汽轮机股份有限公司 旋转机械设备和超临界工质再压缩循环发电系统
CN213176096U (zh) * 2020-06-28 2021-05-11 华北电力大学 一种超临界二氧化碳布雷顿循环压缩机
DE202021105147U1 (de) * 2021-05-17 2021-10-01 Xi'an Thermal Power Research Institute Co., Ltd Koaxiale integrierte Vorrichtung zur überkritischen Kohlendioxid-Stromerzeugung und auswechselbares Energiespeichersystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2204531A1 (en) Scroll device for compression or expansion
CN112555172A (zh) 一种离心式空压机和氢燃料电池系统
US9951784B2 (en) Mechanically-coupled turbomachinery configurations and cooling methods for hermetically-sealed high-temperature operation
CN112555171A (zh) 一种用于太阳能发电的无冷却超二透平压缩机
CN110594170B (zh) 离心式压缩机和氢燃料电池系统
CN112081777B (zh) 能够实现冷却热平衡的高速涡轮机
CN211343126U (zh) 一种微型燃气轮机
CN115559792A (zh) 超临界气体的发电装置
KR20020061691A (ko) 터보 압축기의 열손실 저감구조
CN218439807U (zh) 离心压缩机和具有该离心压缩机的压缩机组
CN111058945A (zh) 一种微型燃气轮机
CN112081776B (zh) 能够实现冷却热平衡的高速两端涡轮机
KR101091894B1 (ko) 냉각성능이 개선된 가스터빈 장치
CN216077245U (zh) 一种用于朗肯循环发电系统的双级压缩膨胀一体设备
CN115559791B (zh) 超临界气体的发电机组
CN217976733U (zh) 一种双级离心电动空压机
CN112283108A (zh) 一种永磁同步电机直驱的外转子旋片式真空泵
CN216043921U (zh) 一种朗肯循环发电系统的散热通道
CN214366214U (zh) 一种串联式特斯拉涡轮机
CN113864000A (zh) 一种朗肯循环发电系统
CN214145942U (zh) 一种用于太阳能发电的无冷却超二透平压缩机
CN214836565U (zh) 压缩膨胀同轴机组和布雷顿循环系统
CN216111337U (zh) 燃料电池用高速空气悬浮压缩机、燃料电池系统及车辆
US20230392545A1 (en) Power conversion system including engine and heat exchanger
CN218991902U (zh) 单级双输出空气压缩机及燃料电池系统

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