[發(fā)明專利]一種分流再壓縮超臨界二氧化碳熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及運(yùn)行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811071992.1
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109139147B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張一帆;李紅智;姚明宇;楊玉;白文剛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K7/32
• 分類號: F01K7/32;F01K11/02;F01K17/02;F01K25/10;F24D12/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種分流再壓縮超臨界二氧化碳熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括采暖季主壓縮機(jī)(1H)、非采暖季主壓縮機(jī)(1N)、再壓縮機(jī)(2)、低溫回?zé)崞?3)、高溫回?zé)崞?4)、鍋爐(5)、高壓透平(6)、第一發(fā)電機(jī)(7)、低壓透平(8)、第二發(fā)電機(jī)(9)，預(yù)冷器(10)和熱網(wǎng)加熱器(11)；鍋爐(5)包括氣冷壁(51)、再熱氣冷壁(52)、高溫過熱器(53)、高溫再熱器(54)、低溫再熱器(55)、低溫過熱器(56)、分流省煤器(57)、SCR(58)和空氣預(yù)熱器(59)；所述系統(tǒng)中部件的連接關(guān)系如下：

采暖季運(yùn)行時(shí)，采暖季主壓縮機(jī)(1H)和再壓縮機(jī)(2)并聯(lián)，其出口管道并管后與高溫回?zé)崞?4)冷側(cè)入口和分流省煤器(57)入口相連通，高溫回?zé)崞?4)冷側(cè)出口管道和分流省煤器(57)出口管道并管后依次與鍋爐(5)的氣冷壁(51)、低溫過熱器(56)和高溫過熱器(53)相連通，高溫過熱器(53)的出口與高壓透平(6)的入口相連通，高壓透平(6)的出口依次與鍋爐(5)的再熱氣冷壁(52)、低溫再熱器(55)和高溫再熱器(54)相連通，高溫再熱器(54)出口依次與低壓透平(8)和高溫回?zé)崞?4)熱側(cè)通道相連通，高溫回?zé)崞?4)熱側(cè)通道出口分為兩路，分別與預(yù)冷器(10)熱側(cè)和熱網(wǎng)加熱器(11)熱側(cè)的入口相連通，預(yù)冷器(10)熱側(cè)出口管道和熱網(wǎng)加熱器(11)熱側(cè)出口管道并管后與采暖季主壓縮機(jī)(1H)和再壓縮機(jī)(2)的入口管道相連通；

非采暖季運(yùn)行時(shí)，非采暖季主壓縮機(jī)(1N)出口經(jīng)低溫回?zé)崞?3)冷側(cè)通道和再壓縮機(jī)(2)出口管道匯合，并管后與高溫回?zé)崞?4)冷側(cè)入口和分流省煤器(57)入口相連通，高溫回?zé)崞?4)冷側(cè)出口管道和分流省煤器(57)出口管道并管后依次與鍋爐(5)的氣冷壁(51)、低溫過熱器(56)和高溫過熱器(53)相連通，高溫過熱器(53)的出口與高壓透平(6)的入口相連通，高壓透平(6)的出口依次與鍋爐(5)的再熱氣冷壁(52)、低溫再熱器(55)和高溫再熱器(54)相連通，高溫再熱器(54)出口依次與低壓透平(8)、高溫回?zé)崞?4)和低溫回?zé)崞?3)熱側(cè)通道相連通，低溫回?zé)崞?3)熱側(cè)通道出口分為兩路，一路經(jīng)預(yù)冷器(10)熱側(cè)與非采暖季主壓縮機(jī)(1N)入口相連通，另一路直接與再壓縮機(jī)(2)入口相連通；

采暖季運(yùn)行時(shí)，非采暖季主壓縮機(jī)(1N)和低溫回?zé)崞?3)不參與工作；非采暖季運(yùn)行時(shí)，采暖季主壓縮機(jī)(1H)和熱網(wǎng)加熱器(11)不參與工作；采暖季運(yùn)行模式和非采暖季運(yùn)行模式的主設(shè)備能夠共用，兩種模式的切換僅需通過管道連接的切換即能夠?qū)崿F(xiàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分流再壓縮超臨界二氧化碳熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓透平(6)、再壓縮機(jī)(2)和第一發(fā)電機(jī)(7)同軸布置，所述低壓透平(8)、采暖季主壓縮機(jī)(1H)或非采暖季主壓縮機(jī)(1N)和第二發(fā)電機(jī)(9)同軸布置。

3.權(quán)利要求1所述分流再壓縮超臨界二氧化碳熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于：

采暖季運(yùn)行時(shí)，經(jīng)預(yù)冷器(10)和熱網(wǎng)加熱器(11)冷卻的超臨界二氧化碳分為兩路，一路進(jìn)入采暖季主壓縮機(jī)(1H)進(jìn)行壓縮，另一路進(jìn)入再壓縮機(jī)(2)進(jìn)行壓縮；升壓后的超臨界二氧化碳匯合后再次分為兩路，一路進(jìn)入分流省煤器(57)加熱，另一路進(jìn)入高溫回?zé)崞?4)升溫，兩路匯合后依次經(jīng)過鍋爐(5)的氣冷壁(51)、低溫過熱器(56)和高溫過熱器(53)加熱，形成高溫高壓主氣；主氣在高壓透平(6)做功后依次經(jīng)過鍋爐(5)的再熱氣冷壁(52)、低溫再熱器(55)和高溫再熱器(54)加熱，形成再熱氣；再熱氣在低壓透平(8)做功后經(jīng)高溫回?zé)崞?4)降溫后分為兩路，一路進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器(11)進(jìn)行供熱，另一路進(jìn)入預(yù)冷器(10)將多余的廢熱排放至環(huán)境；

非采暖季運(yùn)行時(shí)，預(yù)冷器(10)冷卻的超臨界二氧化碳經(jīng)非采暖季主壓縮機(jī)(1N)升壓后，經(jīng)低溫回?zé)崞?3)升溫，升溫后與再壓縮機(jī)(2)升壓后的超臨界二氧化碳匯合；匯合后的工質(zhì)再次分為兩路，一路進(jìn)入分流省煤器(57)加熱，另一路進(jìn)入高溫回?zé)崞?4)升溫，兩路匯合后依次經(jīng)過鍋爐(5)的氣冷壁(51)、低溫過熱器(56)和高溫過熱器(53)加熱，形成高溫高壓主氣；主氣在高壓透平(6)做功后依次經(jīng)過鍋爐(5)的再熱氣冷壁(52)、低溫再熱器(55)和高溫再熱器(54)加熱，形成再熱氣；再熱氣在低壓透平(8)做功后，依次經(jīng)高溫回?zé)崞?4)、低溫回?zé)崞?3)降溫后分為兩路，一路進(jìn)入預(yù)冷器(10)將多余的廢熱排放至環(huán)境后回到非采暖季主壓縮機(jī)(1N)入口，另一路則回到再壓縮機(jī)(2)入口。