[发明专利]用于闭式布雷顿循环热机系统的旁路辅助系统、热机系统

说明书

本发明公开一种用于闭式布雷顿循环热机系统的旁路辅助系统，包括第一调节单元和第二调节单元，第一调节单元包括第一支路管线、压缩机、以及缓存罐，压缩机和缓存罐串接于第一支路管线上，压缩机用于从热机系统中抽吸工质，缓存罐用于存储压缩机抽吸的工质和将存储的工质释放至热机系统；第二调节单元与第一调节单元并联，其包括第二支路管线和调节阀，调节阀设于所述第二支路管线上。本发明还公开一种包括上述旁路辅助系统的闭式布雷顿循环热机系统。本发明可对闭式布雷顿循环热机系统中的主回路的流量、功率进行调节，且响应速度快，调节范围大，有利于降低动力输出效率损失。

技术领域

本发明属于核技术领域，具体涉及一种用于闭式布雷顿循环热机系统的旁路辅助系统、以及包含该旁路辅助系统的闭式布雷顿循环热机系统。

背景技术

在采用开式布雷顿循环作为原理生产动力的装置或系统中，其功率的调节主要依靠主回路中工质流量的变化进行调节。在采用闭式布雷顿循环作为原理生产动力的装置或系统中，如果仅依赖于主回路中循环压力的调整，即依靠整个主回路工质充装量的调整，这种调整涉及到带压管路的快速补充或工质释放，以现有的系统设计或设备设计都难以实现快速响应的目的，难以产生大范围的流量或功率调节能力。因此，闭式布雷顿循环一般采用旁路旁通主回路循环的方式来进行调节，旁路旁通主回路循环的方式由于部分流量是经过旁路进行循环而未经过透平机进行做功，会导致效率损失。

目前，传统的旁路旁通主回路循环的方式主要有两种：一是使用充排气调节主回路充装量的形式进行调节，其优点是可以在很大范围内调节流量或功率，其缺点是响应速度较慢，控制能力不精确；二是使用带有调节阀的直通旁路进行调节，其优点是响应速度快，其缺点是在较低功率下会造成极大的能量损失，影响整体的动力输出效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种用于闭式布雷顿循环热机系统的旁路辅助系统、以及包括该旁路辅助系统的闭式布雷顿循环热机系统，可以对闭式布雷顿循环热机系统中的主回路的流量、功率进行调节，且响应速度快速、同时还能够实现大范围调节，有利于降低动力输出效率损失。

根据本发明的一个方面，提供一种用于闭式布雷顿循环热机系统的旁路辅助系统，其技术方案为：

一种用于闭式布雷顿循环热机系统的旁路辅助系统，包括第一调节单元和第二调节单元，

所述第一调节单元包括第一支路管线、压缩机、以及缓存罐，所述第一支路管线的入口端与闭式布雷顿循环热机系统中的高压压气机的出口连接，其出口端与所述闭式布雷顿循环热机系统中的低压压气机的入口连接，所述压缩机和所述缓存罐串接于第一支路管线上，所述压缩机用于从所述闭式布雷顿循环热机系统中抽吸工质，所述缓存罐用于存储所述压缩机抽吸的工质和将存储的工质释放至所述闭式布雷顿循环热机系统；

所述第二调节单元与所述第一调节单元并联，所述第二调节单元包括第二支路管线和调节阀，所述调节阀设于所述第二支路管线上。

优选的是，所述第一调节单元还包括第一截止阀和第二截止阀，

所述第一截止阀设于所述第一支路管线上，并处于所述第一支路管线的入口端与所述压缩机之间，

所述第二截止阀设于所述第一支路管线上，并处于所述缓存罐与所述第一支路管线的出口端之间。

优选的是，所述第一调节单元还包括第一止回阀和第二止回阀，

所述第一止回阀设于所述第一支路管线上，并处于所述第一截止阀和所述压缩机之间，

所述第二止回阀设于所述第一支路管线上，并处于所述缓存罐和所述第二截止阀之间。

优选的是，所述第一调节单元还包括过滤净化器，

所述过滤净化器设于所述第一支路管线上，并处于所述压缩机和所述缓存罐之间；或者，