[實用新型]一種超臨界二氧化碳布雷頓循環工質調節系統

有效

• 申請號: 201821053281.7
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN208416634U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 高煒;姚明宇;李紅智;白文剛;聶鵬
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K19/04
• 分類號: F01K19/04;F01K25/10;F01K13/00;F25J1/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本實用新型公開了一種超臨界二氧化碳布雷頓循環工質調節系統，該系統包括依次連通的熱源、超臨界布雷頓循環系統、多級減壓裝置、緩沖池和混合器；本實用新型可以實現在不向外界排出二氧化碳也不消耗二氧化碳的前提下，完成閉式布雷頓循環變負荷時系統內部的工質質量調節問題，增強了系統的適應性，提高了系統經濟性。

技術領域

本實用新型涉及一種工質調節系統，具體涉及一種超臨界二氧化碳布雷頓循環工質調節系統法。

背景技術

在能源匱乏及環境危機的大背景下，提高能源利用率日益受到人們的重視。目前在眾多熱力循環當中，超臨界布雷頓循環是一種最有優勢的循環形式。新型超臨界工質(二氧化碳、氦氣和氧化二氮等)具有能量密度大，傳熱效率高，系統簡單等先天優勢，可以大幅提高熱功轉換效率，減小設備體積，具有很高的經濟性。

但這類循環是閉式循環，在發電系統變負荷時，由于系統內部溫度的變化，會引起閉式系統內部的工質密度和總質量的變化，但是作為工質的純二氧化碳也是一種物料，它的排出會造成一定的浪費，同時也是一種污染。所以若能夠不消耗二氧化碳氣體即可完成系統負荷的調節有著很強的經濟效益。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于解決超臨界二氧化碳布雷頓循環發電系統變負荷時，閉式系統內部的工質質量調節問題，提出了一種超臨界二氧化碳布雷頓循環工質調節系統，采用了技術難度相對較低的方式，提高了系統適應性和經濟性。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種超臨界二氧化碳布雷頓循環工質調節系統，所述系統為閉式系統，包括依次連通的熱源1、超臨界布雷頓循環系統2、多級減壓裝置3、緩存池4和混合器5。

所述超臨界布雷頓循環系統2包括透平2-1、高溫回熱器2-2、低溫回熱器2-3、預冷器2-4、主壓縮機2-5和再壓縮機2-6；透平2-1的入口與熱源1工質側出口相連通，透平2-1的出口與高溫回熱器2-2的放熱側入口相連通，高溫回熱器2-2的放熱側出口與低溫回熱器2-3放熱側入口相連通，低溫回熱器2-3的放熱側出口分流為兩路，一路與預冷器2-4工質側入口相連通，預冷器2-4的工質側出口經過混合器5后與主壓縮機2-5的入口相連通，主壓縮機2-5的出口與低溫回熱器2-3吸熱側入口相連通，低溫回熱器2-3放熱側出口分流出來的另一路與再壓縮機2-6入口相連通，再壓縮機2-6出口與低溫回熱器2-3吸熱側出口工質匯合后與高溫回熱器2-2吸熱側入口相連通，高溫回熱器2-2吸熱側出口與熱源1入口相連。

主壓縮機2-5出口的旁路與多級減壓裝置3入口相連，多級減壓裝置3的出口與緩存池4入口相連，緩存池4出口與混合器5的混合旁路入口相連。

和現有技術相比較，本實用新型具有以下有益效果：

所述的一種超臨界二氧化碳布雷頓循環工質調節系統，可以有效的解決閉式布雷頓循環變負荷時，系統內部工質質量的調節問題，在不向外界環境排放二氧化碳，也不用從外界向閉式系統內補充二氧化碳的前提下，實現系統內部工質質量的調節，增強了系統適應性，提高了經濟性。

同時本發明最大限度的利用了現有超臨界二氧化碳布雷頓循環的設備，只增加了多級減壓裝置和儲罐等簡單的靜設備，并且不需要消耗更多的外部能量，最大限度的減小了附件能量的消耗，也減小了投資。

附圖說明

圖1為本實用新型系統的結構示意圖。

其中，1為熱源，2為超臨界布雷頓循環系統，3為多級減壓裝置，4為緩存池，5為混合器。超臨界布雷頓循環系統2包括：透平2-1、高溫回熱器2-2、低溫回熱器2-3、預冷器2-4、主壓縮機2-5、再壓縮機2-6。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：