一种超临界CO2发电系统的制作方法

本发明属于电力系统继电保护，具体涉及一种超临界co2发电系统。

背景技术：

1、超临界二氧化碳发电是以co2为工质的真实气体闭式布雷顿循环发电技术，具有工艺流程简单、设备紧凑、灵活性好、发电效率高和热源适应性广等特点，被国内外学者认为有可能替代水蒸气朗肯循环发电，在高效灵活火电、高参数光热、铅铋四代核电和海上平台燃机余热发电、长时储能等领域都具有广阔应用前景，对支撑我国能源结构的绿色低碳转型具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决常规火电厂中超临界co2发电机的接入问题，提供了一种超临界co2发电系统。

2、为达到上述目的，本发明通过下述技术方案来实现：

3、一种超临界co2发电系统，包括主发电单元、超临界co2发电单元和黑启动单元；

4、所述主发电单元中发电机通过主变压器连接电网系统，发电机和主变压器之间的封闭母线上设置两组电流互感器ct，两组ct中的第一组ct为计量用ct，其二次侧电流信号送给计量装置，第二组ct为测量ct，其二次侧电流信号送给同步相量测量装置和远程终端单元；

5、所述超临界co2发电单元包括高压熔盐变压器，所述高压熔盐变压器高压侧通过封闭母联连接至发电机和所述两组电流互感器之间，其低压侧分成两个分支，分别接入两个母线段，分别为熔盐段和发电段，其中熔盐段接入熔盐电加热器，发电段接入超临界co2发电机，所述超临界co2发电机采用同期装置控制机端断路器进行并网；

6、所述黑启动单元包含隔离开关，所述隔离开关一端连接发电段，另一端通过电缆联络线连接至断路器，断路器再接入高压厂用工作段。

7、本发明进一步的改进在于，所述高压熔盐变压器为双绕组变压器。

8、本发明进一步的改进在于，所述熔盐电加热器为高压电加热器，即熔盐电加热器直接接入熔盐段。

9、本发明进一步的改进在于，所述熔盐电加热器加热熔盐之后，加热后的熔盐通过熔盐泵送入熔盐罐中储存。

10、本发明进一步的改进在于，熔盐采用二元盐，按质量配比，硝酸钠占60％和硝酸钾占40％。

11、本发明进一步的改进在于，当熔盐不需要对超临界co2发电机做功时，熔盐罐和电加热器之间能够双向流动，即熔盐罐中的熔盐能够流入电加热器中继续加热，加热之后的熔盐再继续流入熔盐罐中储存。

12、本发明进一步的改进在于，当熔盐需要对超临界co2发电机做功，则停止电加热器，断开熔盐段的进线开关，熔盐罐中的熔盐流入换热器进行换热，并推动超临界co2发电机进行做功发电，经过换热之后的熔盐重新进入熔盐罐。

13、本发明进一步的改进在于，该发电系统具有调峰和顶峰功能，即在凌晨用电低谷时段，开启电加热器进行加热熔盐，降低上网电量；在上午或晚间用电高峰时段，停止电加热器，超临界co2发电系统并网发电，增加上网电量。

14、本发明进一步的改进在于，该发电系统具有黑启动功能，当全厂停电时，超临界co2发电机启动并网至发电段，然后闭合隔离开关，然后闭合高压厂用工作段侧的断路器，从而高压厂用工作段带电，从而启动厂用辅机系统，并继续启动大发电机，当大发电机并网之后，可以断开联络线与高压厂用工作段之间的断路器，超临界co2发电机停止工作。

15、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：

16、1、本发明超临界co2发电系统与主发电系统作为一个整体接受电网的调度和计量，简化了超临界co2发电系统的接入形式。

17、2、本发明超临界co2发电系统可灵活启停，从而提高了主发电系统的灵活调节能力。

18、3、本发明超临界co2发电系统可作为黑启动电源，从而使火电机组具备黑启动功能。

技术特征：

1.一种超临界co2发电系统，其特征在于，包括主发电单元、超临界co2发电单元和黑启动单元；

2.根据权利要求1所述的超临界co2发电系统，其特征在于，所述高压熔盐变压器为双绕组变压器。

3.根据权利要求1所述的超临界co2发电系统，其特征在于，所述熔盐电加热器为高压电加热器，即熔盐电加热器直接接入熔盐段。

4.根据权利要求1所述的超临界co2发电系统，其特征在于，所述熔盐电加热器加热熔盐之后，加热后的熔盐通过熔盐泵送入熔盐罐中储存。

5.根据权利要求4所述的超临界co2发电系统，其特征在于，熔盐采用二元盐，按质量配比，硝酸钠占60％和硝酸钾占40％。

6.根据权利要求1所述的超临界co2发电系统，其特征在于，当熔盐不需要对超临界co2发电机做功时，熔盐罐和电加热器之间能够双向流动，即熔盐罐中的熔盐能够流入电加热器中继续加热，加热之后的熔盐再继续流入熔盐罐中储存。

7.根据权利要求1所述的超临界co2发电系统，其特征在于，当熔盐需要对超临界co2发电机做功，则停止电加热器，断开熔盐段的进线开关，熔盐罐中的熔盐流入换热器进行换热，并推动超临界co2发电机进行做功发电，经过换热之后的熔盐重新进入熔盐罐。

8.根据权利要求1所述的超临界co2发电系统，其特征在于，该发电系统具有调峰和顶峰功能，即在凌晨用电低谷时段，开启电加热器进行加热熔盐，降低上网电量；在上午或晚间用电高峰时段，停止电加热器，超临界co2发电系统并网发电，增加上网电量。

9.根据权利要求1所述的超临界co2发电系统，其特征在于，该发电系统具有黑启动功能，当全厂停电时，超临界co2发电机启动并网至发电段，然后闭合隔离开关，然后闭合高压厂用工作段侧的断路器，从而高压厂用工作段带电，从而启动厂用辅机系统，并继续启动大发电机，当大发电机并网之后，可以断开联络线与高压厂用工作段之间的断路器，超临界co2发电机停止工作。

技术总结本发明一种超临界CO<subgt;2</subgt;发电系统，包括主发电单元、超临界CO<subgt;2</subgt;发电单元和黑启动单元；所述主发电单元中发电机通过主变压器连接电网系统，发电机和主变压器之间的封闭母线上设置两组电流互感器CT，两组CT中的第一组CT为计量用CT，其二次侧电流信号送给计量装置，第二组CT为测量CT，其二次侧电流信号送给同步相量测量装置和远程终端单元；所述超临界CO<subgt;2</subgt;发电单元包括高压熔盐变压器，所述高压熔盐变压器高压侧通过封闭母联连接至发电机和所述两组电流互感器之间，其低压侧分成两个分支，分别接入两个母线段，分别为熔盐段和发电段，其中熔盐段接入熔盐电加热器，发电段接入超临界CO<subgt;2</subgt;发电机，所述超临界CO<subgt;2</subgt;发电机采用同期装置控制机端断路器进行并网；所述黑启动单元包含隔离开关，所述隔离开关一端连接发电段，另一端通过电缆联络线连接至断路器，断路器再接入高压厂用工作段。本发明解决了常规火电厂中超临界CO<subgt;2</subgt;发电机的接入问题。技术研发人员：薛磊,王小辉,高峰,张立松,康祯,贺婷,兀鹏越,许朋江,薛朝囡受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25