[發明專利]一種混合物跨臨界循環太陽能光熱發電系統及方法

有效

• 申請號: 202110347277.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112832907B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 高煒;張一帆;吳帥帥;李凱倫;張磊;顧正萌
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F02C1/05
• 分類號: F02C1/05;F02C1/08;F03G6/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種混合物跨臨界循環太陽能光熱發電系統，其特征在于，包括透平(1)，所述透平(1)的介質出口與高溫回熱器(2)的熱側入口相連接，高溫回熱器(2)的熱側出口與中溫回熱器(3)的熱側入口相連接，中溫回熱器(3)的熱側出口與氣液分離器(4)的入口相連接，氣液分離器(4)的底部排液口與液體泵(5)的入口相連接，氣液分離器(4)的頂部排氣口與低溫回熱器(6)的熱側入口相連接，低溫回熱器(6)的熱側出口與預冷器(7)的熱側入口相連接，預冷器(7)的熱側出口與主壓縮機(8)的入口相連接，主壓縮機(8)的出口與低溫回熱器(6)的冷側入口相連接，低溫回熱器(6)的冷側出口與液體泵(5)的出口匯合后與中溫回熱器(3)的冷側入口相連接；

所述中溫回熱器(3)的冷側出口分為兩路，一路與低溫熔鹽加熱器(9)的冷側入口相連接，另一路與高溫回熱器(2)的冷側入口相連接，高溫回熱器(2)的冷側出口與低溫熔鹽加熱器(9)的冷側出口匯合后與高溫熔鹽加熱器(10)的冷側入口相連接，高溫熔鹽加熱器(10)的冷側出口與透平(1)的介質入口相連接；

所述氣液分離器(4)中的壓力在7.2MPa到7.6MPa之間，溫度在130℃到170℃之間；

所述氣液分離器(4)的罐體直徑與入口管道管徑之比大于10，罐體有效容積高度與罐體直徑之比大于1。

2.基于權利要求1所述的一種混合物跨臨界循環太陽能光熱發電系統的運行方法，其特征在于，包括以下步驟；

處于混合狀態的超臨界混合工質在透平(1)中做功，做功后的工質仍然處于超臨界混合狀態，混合物依次進入高溫回熱器(2)、中溫回熱器(3)的熱側放熱，降低溫度后CO₂和H₂O在氣液分離器(4)中分離，H₂O變為液體由氣液分離器(4)底部排出，之后進入液體泵(5)被增壓，而CO₂保持氣態從氣液分離器(4)頂部排出，依次進入低溫回熱器(6)、預冷器(7)熱側繼續放熱，然后進入主壓縮機(8)被增壓，被增壓后的CO₂進入低溫回熱器(6)冷側吸收熱量，然后與液體泵(5)出口的高壓H₂O匯合后進入中溫回熱器(3)的冷側吸熱，此后CO₂與H₂O再次變為超臨界混合狀態，超臨界混合物在中溫回熱器(3)的冷側出口分為兩路，一路進入低溫熔鹽加熱器(9)冷側吸熱，另一路進入高溫回熱器(2)冷側吸熱，高溫回熱器(2)冷側出口的工質與低溫熔鹽加熱器(9)冷側出口工質匯合后進入高溫熔鹽加熱器(10)繼續被加熱到高溫，之后再次進入透平(1)中做功，完成整個循環。