[发明专利]一种闭式循环发电系统的应急能量释放装置

说明书

本发明涉及一种闭式循环发电系统的应急能量释放装置，属于闭式循环发电技术和发电技技术领域。使用本发明的装置可以可靠保证闭式循环发电系统在后端控制器等设备出现故障或者主动保护后，前端持续汇入的能量得以释放，有效防止发动机等关键部件因为能量过大而造成飞车事故，避免了关键设备的损坏造成巨大的经济损失和进度延迟。

技术领域

本发明属于闭式循环发电技术和发电技术领域，具体涉及一种闭式循环发电系统的应急能量释放装置。

背景技术

闭式循环发电系统是工质重复参与循环发电的特种涡轮发电技术，与外界只有能量交换，没有物质交换，因而能够应用在深空、深海等没有空气的特种环境条件下，是小型涡轮动力发展的新方向。

闭式循环发电系统组成如图1所示，热源将管道的气体加热直接推动发动机涡轮做功，发动机涡轮做功后的热气通过冷却器降温后进入发动机进气端参与系统循环。发动机带动同轴的发电机发电，通过控制器的控制给用户提供所需电能。

闭式循环发电系统在运行中可能会遇到发动机后端设备故障或控制器主动保护等情况，此时由于前端热源惯性较大，发动机能量持续汇入，短时间无法释放，会导致发动机飞车，造成设备损坏甚至是安全事故。针对此种情况，需在发电机后端设计能量释放回路来保证紧急情况下系统平稳停机，从而保证设备的安全。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种闭式循环发电系统中，紧急情况下作为保护用的系统能量释放装置，用以保证闭式循环发电系统在紧急情况下安全平稳停机，防止由于设备故障或主动保护时导致瞬时能量无处释放造成的设备损坏。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种闭式循环发电系统的应急能量释放装置，包括：包括负载箱L1、交流接触器KM1、UPS电源、急停开关K1、中间继电器KA1、KA2，24V电源V1、频率检测单元JQ1以及相关连接电缆；能量释放装置与闭式循环发电系统的发电机、控制器组成能量释放回路；其中：

所述负载箱L1作为能量释放载体，用于吸收发电机前端持续汇入的能量；

所述交流接触器KM1用于作为控制负载箱L1切入的主开关；

所述UPS电源用于给交流接触器KM1的供电线圈、频率检测单元JQ1、负载箱L1的散热风扇提供电源；

所述急停开关K1为人工手动急停操作按钮，用于使中间继电器KA1、KA2闭合，实现能量释放回路的切入控制；

所述中间继电器KA1、KA2并联，用于通过24V电源V1控制交流接触器KM1的通断；

所述24V电源V1用于为中间继电器KA1、KA2提供吸合的电源；

所述频率检测单元JQ1：用于检测发电机的输出电压频率，判断转速是否超过限制值，如果超过限制值则动作，使中间继电器KA1、KA2闭合，控制能量释放回路切入，否则不动作。

优选地，所述交流接触器KM1的供电线圈采用自锁设计。

优选地，所述交流接触器KM1的一对常开触点分别连接供电线圈L和UPS电源的火线，当交流接触器KM1的供电线圈得电后吸合，则该对常开触点闭合，此时，交流接触器KM1的供电线圈将持续得电，直至UPS电源断电。

优选地，所述装置中，在闭式循环发电系统正常工作时，交流接触器KM1处于断开状态，闭式循环发电系统中的发电机的三相电进入闭式循环发电系统中的控制器完成正常的发电功能，能量释放装置处于待机状态。

优选地，所述装置还包括声光报警器Q1、电池B1，所述声光报警器Q1用于提示能量释放回路切入；所述电池B1用于给声光报警器Q1供电。