[發明專利]一種CO2

有效

• 申請號: 202110989937.6
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113898432B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 羅向龍;陳鵬飛;陳穎;陳建勇;楊智;梁穎宗
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K25/14;F01K7/32;F01K13/00;F01D15/10;F28D7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 蘇晶晶

本發明公開了一種COsubgt;2/subgt;跨臨界朗肯循環方法，其包括以下步驟：S1對氣態COsubgt;2/subgt;工質加熱處理；S2膨脹做功處理；S3一段降溫處理；S4二段降溫處理；S5冷凝處理，得到氣液兩相混合COsubgt;2/subgt;工質；S6氣液分離；S7對飽和液態COsubgt;2/subgt;工質壓縮處理；對飽和氣態COsubgt;2/subgt;工質壓縮處理；S8對壓縮處理后的液態COsubgt;2/subgt;工質吸收S4中二段降溫處理的熱量相變成氣態COsubgt;2/subgt;工質，與S7中壓縮處理后的氣態COsubgt;2/subgt;工質混合；S9將混合后的氣態COsubgt;2/subgt;工質吸收S3中一段降溫處理的熱量，回到S1；S10步驟S1～S9為動態循環。本發明解決了現有回熱機組兩側溫差大、循環效率低，現有超臨界COsubgt;2/subgt;再壓縮發電循環不能利用低溫冷源的問題。

技術領域

本發明涉及能量轉化技術領域，更具體地，涉及一種CO₂跨臨界朗肯循環方法及應用。

背景技術

CO₂的臨界溫度為31.2℃左右，臨界壓力為7.377MPa，由于CO₂對環境溫度極其敏感，利用CO₂發電循環的冷端冷卻及壓縮過程是公認的制約CO₂發電循環發展的瓶頸問題。

現有技術《Thermodynamic?comparison?of?CO₂?power?cycles?and?theircompression?processes》公開了一種CO₂跨臨界朗肯循環，其以CO₂為工質的跨臨界朗肯循環可以利用冷源低溫發電，然而，其跨臨界朗肯循環采用全冷凝，即需要將氣態CO₂工質全冷凝為液態CO₂工質。然而，其用冷卻水冷凝氣態CO₂工質為液態CO₂工質，不但需要使用溫度很低的冷卻水防止液態CO₂工質壓縮后超過臨界溫度，而且采用全冷凝也會增加冷凝器的負荷。而且，其僅設置一次回熱步驟，回熱機組兩側進口的溫差依然很大，巨大的溫差將導致換熱過程間的不可逆損失，因此壓縮回熱后的CO₂工質仍然會大量吸收熱源換熱器的熱量，導致循環效率降低。

現有技術《Optimization?and?comparison?on?supercritical?CO₂?powercycles?integrated?within?coal-fired?power?plants?considering?the?hot?and?coldend?characteristics》公開了一種超臨界CO₂發電循環，該發電循環具備高效率，在高溫熱源方面具備明顯優勢，該發電循環與跨臨界CO₂朗肯循環不同，整個發電循環都是維持在大于7.377MPa的臨界壓力與大于31.2℃的溫度，該發電循環為了維持超臨界狀態，不能利用冷卻水作為冷源，如果用了低溫冷源就無法維持超臨界狀態，即超臨界CO₂發電循環并不能很好地利用優質低溫冷源。

發明內容