[發明專利]一種集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統

在審

• 申請號: 201910381818.5
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110080842A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 鄭開云;黃志強
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院有限責任公司
• 主分類號: F01K7/32
• 分類號: F01K7/32;F01K11/02;F01K25/10;F01D15/10;F25B30/04
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明公開了一種集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統，涉及動力循環技術領域，具體為一種集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統，包括超臨界二氧化碳循環和吸收式熱泵，所述超臨界二氧化碳循環包括壓縮機，壓縮機出口分別連接低溫回熱器高壓側進口和吸收式熱泵的吸收器低溫側進口，吸收式熱泵的吸收器低溫側出口連接吸收式熱泵的冷凝器低溫側進口。該集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統，通過吸收式熱泵將超臨界二氧化碳循環釋放的廢熱轉變為高品位熱量提供給超臨界二氧化碳循環加以利用，從而提高系統的發電效率，并且采用簡單回熱模式，系統結構更加簡單，控制更加簡易，可實現高低品位的熱源搭配使用，可降低熱源的成本，便于熱電聯供。

技術領域

本發明涉及動力循環技術領域，具體為一種集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統。

背景技術

近年來，超臨界二氧化碳循環成為熱點，并且被認為具有諸多潛在優勢，二氧化碳的臨界點為31℃/7.4MPa，在溫度和壓力超過臨界點時的狀態為超臨界態，二氧化碳化學性質穩定、密度高、無毒性、低成本，循環系統簡單、結構緊湊、效率高、可空冷，超臨界二氧化碳循環可以與各種熱源組合成發電系統，被認為在火力發電、核能發電、太陽能熱發電、余熱發電、地熱發電、生物質發電等領域均具有良好的應用前景，在簡單回熱循環布置方式的基礎上，可采用分流再壓縮的方式構建復雜形式的超臨界二氧化碳循環，從而提高循環效率，分流再壓縮超臨界二氧化碳循環在循環效率方面最具優勢，但是工質進入熱源的溫度過高，這就造成熱源向工質輸入熱量環節會發生損失，特別是顯熱熱源，低溫段熱量難以得到有效利用。

在超臨界二氧化碳循環中，壓縮機出口工質具有大比熱的特點，并且溫度較低，可以利用低品位熱源提供一部分熱量，吸收式熱泵可以采用中品位的熱源作為驅動，吸收環境熱量，產生更多的中低品位熱量，具有增大熱量的作用，吸收式熱泵可用于超臨界二氧化碳循環，有望解決分流再壓縮循環的缺陷。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統，解決了上述背景技術中提出的在超臨界二氧化碳循環中，壓縮機出口工質具有大比熱的特點，并且溫度較低，可以利用低品位熱源提供一部分熱量，吸收式熱泵可以采用中品位的熱源作為驅動，吸收環境熱量，產生更多的中低品位熱量，具有增大熱量的作用，吸收式熱泵可用于超臨界二氧化碳循環，有望解決分流再壓縮循環問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統，包括超臨界二氧化碳循環和吸收式熱泵，所述超臨界二氧化碳循環包括壓縮機，壓縮機出口分別連接低溫回熱器高壓側進口和吸收式熱泵的吸收器低溫側進口，吸收式熱泵的吸收器低溫側出口連接吸收式熱泵的冷凝器低溫側進口，吸收式熱泵的冷凝器低溫側出口連接輔助熱源低溫側進口，低溫回熱器高壓側出口與輔助熱源低溫側出口均連接高溫回熱器高壓側進口，高溫回熱器高壓側出口連接主熱源低溫側進口，主熱源低溫側出口連接透平進口，透平出口連接高溫回熱器低壓側進口，高溫回熱器低壓側出口連接低溫回熱器低壓側進口，低溫回熱器低壓側出口連接吸收式熱泵的蒸發器高溫側進口，吸收式熱泵的蒸發器高溫側出口連接預冷器高溫側進口，預冷器高溫側出口連接壓縮機進口。

可選的，所述吸收式熱泵的工質對為溴化鋰水溶液(水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑)包括發生器和發生器熱源，發生器制冷劑出口連接冷凝器高溫側進口，冷凝器高溫側出口連接節流閥進口，節流閥出口連接蒸發器低溫側進口，蒸發器低溫側出口連接吸收器制冷劑進口。

可選的，所述吸收器溶液出口連接溶液泵進口，溶液泵出口連接溶液換熱器低溫側進口，溶液換熱器低溫側出口連接發生器溶液進口，發生器溶液出口連接溶液換熱器高溫側進口，溶液換熱器高溫側出口連接減壓閥進口，減壓閥出口連接吸收器溶液進口。

可選的，所述壓縮機和透平與發電機之間同軸布置。

本發明提供了一種集成吸收式熱泵的閉式循環發電系統，具備以下有益效果：

1、采用簡單回熱模式的超臨界二氧化碳循環，系統結構更加簡單，控制更加簡易；