[發明專利]帶間冷的再熱超臨界二氧化碳動力循環系統

有效

• 申請號: 202011081510.8
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112412555B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 李浩;琚亞平;張楚華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K13/02;F01K17/02;F01K25/10;F01K27/00;F25B15/04;F25B15/06;F01D15/10;F01D15/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種帶間冷的再熱超臨界二氧化碳動力循環系統，其特征在于，其包括主循環系統和底循環間冷系統，其中，

所述主循環系統包括：第一主壓縮機、壓縮機中間冷卻器、第二主壓縮機、低溫回熱器、再壓縮壓縮機、高溫回熱器、加熱器、低壓透平機、高壓透平機和冷卻器，

所述底循環間冷系統包括：溶液泵、吸收器、第一節流閥、換熱器、發生器、冷凝器、第二節流閥、蒸發器，

其中，

二氧化碳經第一主壓縮機壓縮增壓后，進入壓縮機中間冷卻器降溫，然后進入第二主壓縮機再次壓縮增壓，經過低溫回熱器吸熱后與再壓縮壓縮機的流體混合后進入高溫回熱器，回熱后通過加熱器的主熱源吸收熱量變成高溫高壓流體，高溫高壓流體經過高壓透平機膨脹做功，再進入加熱器的再熱源吸收熱量形成再熱流體，輸送再熱流體經過低壓透平機膨脹做功，經由低壓透平機的出口排出的低壓高溫流體依次經過高溫回熱器、低溫回熱器放熱，一部分的低壓高溫流體通過發生器放熱、冷卻器冷卻進入第一主壓縮機，另一部分的低壓高溫流體經再壓縮壓縮機進入高溫回熱器；

制冷劑經過冷凝器冷凝液化通過第一節流閥進入蒸發器，蒸發器中的制冷劑被吸收器中的吸收劑吸收氣化成飽和態，并提供冷量以冷卻壓縮機中間冷卻器，吸收器中形成的濃溶液經過溶液泵加壓和換熱器吸熱輸送到發生器中，發生器中的濃溶液經主循環的低壓高溫流體加熱至沸騰生成制冷劑蒸氣，制冷劑蒸氣進入冷凝器，發生器中形成的稀溶液通過換熱器的放熱和第二節流閥減壓進入吸收器，所述的第一主壓縮機的出口與壓縮機中間冷卻器的入口相連通，壓縮機中間冷卻器的出口與第二主壓縮機的入口相連通，第二主壓縮機的出口與低溫回熱器的高壓側入口相連通，再壓縮壓縮機的出口與低溫回熱器的高壓側出口、高溫回熱器的高壓側入口相連通，高溫回熱器的高壓側出口與加熱器的主熱源入口相連通，加熱器的主熱源出口與高壓透平機的入口相連通，高壓透平機的出口與加熱器的再熱源入口相連通，加熱器的再熱源出口與低壓透平機的入口相連通，低壓透平機的出口與高溫回熱器的低壓側入口相連通，高溫回熱器的低壓側出口與低溫回熱器的低壓側入口相連通，低溫回熱器的低壓側出口、發生器的加熱端入口與再壓縮壓縮機入口相連通，發生器的加熱端出口與冷卻器入口相連通，冷卻器出口與第一主壓縮機入口相連通，所述的第一主壓縮機、第二主壓縮機、再壓縮壓縮機、低壓透平機和高壓透平機同軸相連并通過聯軸器與發電機相連接，所述的底循環間冷系統通過溶液泵和第二節流閥分開為兩個壓力等級。

2.根據權利要求1所述的帶間冷的再熱超臨界二氧化碳動力循環系統，其中，所述發生器的蒸氣出口與冷凝器的入口相連通，發生器的稀溶液的出口與換熱器的高溫側入口相連通，換熱器的低溫側出口與發生器的入口相連通，溶液泵的出口與換熱器的低溫側入口相連通，蒸發器的出口與吸收器的蒸氣入口相連通，第二節流閥的出口與吸收器的稀溶液入口相連通，吸收器的出口與溶液泵入口相連通。

3.根據權利要求1所述的帶間冷的再熱超臨界二氧化碳動力循環系統，其中，主循環系統給底循環間冷系統中的發生器提供熱量，低壓高溫流體作為余熱源，其溫度在90℃-150℃之間。

4.根據權利要求1所述的帶間冷的再熱超臨界二氧化碳動力循環系統，其中，底循環中，水作為吸收劑，氨作為制冷劑。

5.根據權利要求1所述的帶間冷的再熱超臨界二氧化碳動力循環系統，其中，水為制冷劑，溴化鋰作為吸收劑。