[發明專利]一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統及運行方法

有效

• 申請號: 202011337781.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112554982B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 劉明;楊凱旋;孫瑞強;劉繼平;邢秦安;嚴俊杰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K7/32;F01K17/06;F01K7/38;F01K13/02;F01K17/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統，其特征在于：包括鍋爐(1)，鍋爐(1)工質出口與透平(2)工質入口相連，透平(2)排氣口與1號回熱器(31)、2號回熱器(32)、3號回熱器(33)和4號回熱器(34)熱側依次相連，4號回熱器(34)熱側出口與1號預冷器(71)工質熱側入口相連，1號預冷器(71)工質出口與主壓縮機(4)入口相連，主壓縮機(4)出口依次與4號回熱器(34)、3號回熱器(33)、2號回熱器(32)和1號回熱器(31)冷側依次相連，1號回熱器(31)冷側出口與鍋爐(1)入口相連；

透平(2)工質抽氣口與5號回熱器(35)、熱網加熱器(8)、2號預冷器(72)工質熱側依次相連，2號預冷器(72)工質熱側出口與供熱壓縮機(6)入口相連，供熱壓縮機(6)出口連接在3號回熱器(33)冷側入口、4號回熱器(34)冷側出口間，3號回熱器(33)冷側出口與5號回熱器(35)冷側入口相連，5號回熱器(35)冷側出口與鍋爐(1)入口相連；

熱網加熱器(8)冷卻水進出口與熱網相連，1號預冷器(71)、2號預冷器(72)冷卻水進出口與冷卻水系統相連。

2.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統，其特征在于：4號回熱器(34)熱側出口還與再壓縮機(5)工質入口相連，再壓縮機(5)工質出口與1號回熱器(31)冷側入口相連。

3.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統，其特征在于：透平(2)排氣口壓力為7.7MPa-8.5MPa。

4.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統，其特征在于：透平(2)抽氣口壓力為10MPa-15.0MPa。

5.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統，其特征在于：1號預冷器(71)、2號預冷器(72)工質出口溫度為33℃-38℃。

6.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統，其特征在于：供熱壓縮機(6)出口溫度與4號回熱器(34)冷側出口溫度偏差小于5℃。

7.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統，其特征在于：2號預冷器(72)工質熱側入口溫度為45℃-75℃。

8.權利要求1至7任一項所述的一種超臨界二氧化碳熱電聯產系統的運行方法，其特征在于：超臨界二氧化碳在主壓縮機(4)中升壓后，依次在4號回熱器(34)、3號回熱器(33)、2號回熱器(32)、1號回熱器(31)、鍋爐(1)吸熱后成為高溫高壓二氧化碳，然后高溫高壓二氧化碳進入透平(2)做功，透平(2)排氣又依次在1號回熱器(31)、2號回熱器(32)、3號回熱器(33)、4號回熱器(34)放熱后分成兩股，一股經再壓縮機(5)升壓后匯入1號回熱器(31)冷側入口，另一股在1號預冷器(71)中冷卻后進入主壓縮機(4)，完成閉合循環；

高溫高壓二氧化碳進入透平(2)做功后，部分從透平(2)抽氣口抽出，依次在5號回熱器(35)、熱網回熱器(8)、2號預冷器(72)放熱后，經供熱壓縮機(6)升壓后匯入3號回熱器(33)冷工質入口；

3號回熱器(33)冷側出口分流部分工質經5號回熱器(35)加熱后匯入1號回熱器(31)冷側工質出口，通過調整此部分抽氣比例，調整進入熱網加熱器(8)的超臨界二氧化碳工質溫度，滿足不同供熱負荷需求，提高機組運行靈活性。