[發(fā)明專利]一種基于二氧化碳工質(zhì)的低溫?zé)嵩打?qū)動型冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710884209.2
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107702367A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王江峰;孫勍鉉;趙攀;戴義平
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種基于二氧化碳工質(zhì)的低溫?zé)嵩打?qū)動型冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括用于超臨界二氧化碳膨脹做功發(fā)電的二氧化碳透平(1)，其輸出端連接的空氣冷凝器(2)將做功后的乏汽進(jìn)行冷卻，空氣冷凝器(2)輸出端連接有用于膨脹二氧化碳的節(jié)流閥(3)，節(jié)流閥(3)的輸出端連接有用于將二氧化碳的冷凝交換至環(huán)境中的冷卻器(4)，冷卻器(4)輸出端連接有用于壓縮二氧化碳至高壓狀態(tài)的壓縮機(jī)(5)，壓縮機(jī)(5)的輸出端依次連接有用于吸收熱源熱量并加熱二氧化碳的預(yù)熱器(6)和蒸發(fā)器(7)，蒸發(fā)器(7)的輸出端連接在二氧化碳透平(1)的輸入端，將升溫后的二氧化碳送入二氧化碳透平(1)中進(jìn)行做功發(fā)電，預(yù)熱器(6)和蒸發(fā)器(7)上均設(shè)置有引入低品位熱能與二氧化碳進(jìn)行熱交換的換熱管道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于二氧化碳工質(zhì)的低溫?zé)嵩打?qū)動型冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，蒸發(fā)器(7)上換熱管道的出口與預(yù)熱器(6)換熱管道的入口連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于二氧化碳工質(zhì)的低溫?zé)嵩打?qū)動型冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)熱器(6)和蒸發(fā)器(7)的換熱管道中熱載體為水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于二氧化碳工質(zhì)的低溫?zé)嵩打?qū)動型冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，冷卻器(4)上設(shè)置有用于與二氧化碳進(jìn)行熱交換的放熱管道，放熱管道的進(jìn)口為常溫空氣，經(jīng)換熱降溫后排入室內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于二氧化碳工質(zhì)的低溫?zé)嵩打?qū)動型冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，空氣冷凝器(2)上設(shè)置有用于與二氧化碳進(jìn)行熱交換的吸熱管道，吸熱管道的進(jìn)口為常溫空氣，經(jīng)換熱升溫后排入室內(nèi)。

6.一種基于二氧化碳工質(zhì)的低溫?zé)嵩打?qū)動型冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，首先，工質(zhì)二氧化碳被壓縮并加熱至高溫高壓狀態(tài)下進(jìn)入二氧化碳透平(1)進(jìn)行膨脹做功發(fā)電，做功完成后的乏汽進(jìn)入空氣冷凝器(2)在常溫和常壓狀態(tài)下被空氣冷凝，被冷凝的二氧化碳進(jìn)入制冷過程，首先在節(jié)流閥(3)中膨脹至低壓低溫狀態(tài)，之后進(jìn)入冷卻器(4)中將冷量傳遞至需要被冷卻的環(huán)境中，實現(xiàn)制冷的過程；之后二氧化碳被壓縮機(jī)(5)壓縮至高壓狀態(tài)，進(jìn)入動力過程，經(jīng)過預(yù)熱器(6)和蒸發(fā)器(7)階段引入低品位熱能對二氧化碳進(jìn)行加熱，二氧化碳變?yōu)楦邏焊邷貭顟B(tài)進(jìn)入二氧化碳透平(1)進(jìn)行膨脹做功發(fā)電。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工作方法，其特征在于，二氧化碳透平(1)的輸入端連接在蒸發(fā)器(7)的輸出端用于接收高溫高壓狀態(tài)下的工質(zhì)二氧化碳。