[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO2循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410240294.5
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103983036A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王順森;白昆侖;邸娟;劉觀偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F25B9/00
• 分類(lèi)號(hào): F25B9/00;F25B27/00;F02G5/00;F01K25/10;F01D15/10;F01D15/08;F01K7/32
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

1.一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO₂循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)以CO₂為工質(zhì)，以內(nèi)燃機(jī)余熱為能量來(lái)源，通過(guò)集成跨臨界CO₂制冷循環(huán)和超臨界CO₂動(dòng)力循環(huán)實(shí)現(xiàn)冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO₂循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述跨臨界CO₂制冷循環(huán)的吸熱過(guò)程處于亞臨界狀態(tài)，依靠液體CO₂的蒸發(fā)潛熱從環(huán)境吸熱，跨臨界CO₂制冷循環(huán)的放熱過(guò)程處于超臨界狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO₂循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述超臨界CO₂動(dòng)力循環(huán)中，CO₂工質(zhì)一直工作在臨界點(diǎn)之上，整個(gè)循環(huán)過(guò)程沒(méi)有相變。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO₂循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述跨臨界CO₂制冷循環(huán)和超臨界CO₂動(dòng)力循環(huán)的過(guò)程為：經(jīng)中壓冷卻器降溫后的超臨界CO₂氣體分成兩路，一路進(jìn)入制冷回路，在制冷回路中經(jīng)中壓冷卻器降溫后的超臨界CO₂氣體先經(jīng)膨脹機(jī)或節(jié)流閥降壓發(fā)生相變，產(chǎn)生的低溫CO₂液體用于制冷，并從環(huán)境吸熱蒸發(fā)，然后進(jìn)入低壓壓縮機(jī)升壓到超臨界；另一路進(jìn)入動(dòng)力回路，在動(dòng)力回路中經(jīng)中壓冷卻器降溫后的超臨界CO₂氣體先通過(guò)高壓壓縮機(jī)增壓并吸收內(nèi)燃機(jī)余熱，然后進(jìn)入動(dòng)力透平膨脹做功，動(dòng)力透平輸出功驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)低壓以及高壓壓縮機(jī)以及發(fā)電或作為車(chē)輛的輔助動(dòng)力，動(dòng)力透平的排氣壓力選擇與低壓壓縮機(jī)的排氣壓力相同，此時(shí)兩個(gè)回路的排氣匯合后共同進(jìn)入中壓冷卻器放熱降溫；或者動(dòng)力透平的排氣壓力選擇與低壓壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力相同，此時(shí)動(dòng)力回路的排氣首先進(jìn)入低壓冷卻器降溫，降溫后進(jìn)入制冷回路的低壓壓縮機(jī)，與制冷回路的CO₂氣體一起升壓到超臨界，最后共同進(jìn)入中壓冷卻器冷卻，完成一個(gè)循環(huán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO₂循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：在制冷回路中經(jīng)中壓冷卻器降溫后的超臨界CO₂氣體在回?zé)崞髦薪?jīng)從環(huán)境吸熱蒸發(fā)后的CO₂進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入膨脹機(jī)或節(jié)流閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO₂循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓壓縮機(jī)將經(jīng)中壓冷卻器降溫后的超臨界CO₂氣體增壓得到高壓CO₂氣體，接著分為兩路，第一路高壓CO₂氣體在CO₂加熱器內(nèi)吸收內(nèi)燃機(jī)余熱，然后進(jìn)入高溫動(dòng)力透平膨脹做功，高溫動(dòng)力透平的排氣先進(jìn)入CO₂-CO₂換熱器，將熱能傳遞給第二路高壓CO₂氣體后進(jìn)入低壓冷卻器或中壓冷卻器，第二路高壓CO₂氣體在CO₂-CO₂換熱器加熱后進(jìn)入低溫動(dòng)力透平膨脹做功，低溫動(dòng)力透平的排氣壓力與高溫動(dòng)力透平的排氣壓力相同，低溫動(dòng)力透平的排氣也對(duì)應(yīng)進(jìn)入低壓冷卻器或中壓冷卻器。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種用于內(nèi)燃機(jī)余熱回收的CO₂循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述制冷回路和動(dòng)力回路同時(shí)運(yùn)行，或者關(guān)閉制冷回路，動(dòng)力回路獨(dú)立運(yùn)行。