[發明專利]一種全回熱布雷頓循環與吸收式制冷集成的電冷聯供系統

有效

• 申請號: 202111301691.5
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN114198173B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 陳永東;韓冰川;于改革;鄒宏偉;吳曉紅;張秋雙
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K13/00;F01K17/02;F25B15/04
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;金宇平

一種全回熱布雷頓循環與吸收式制冷集成的電冷聯供系統，包括：超臨界二氧化碳布雷頓循環發電系統、預冷?鍋爐耦合回熱模塊和吸收式電冷聯供系統。超臨界二氧化碳布雷頓循環系統與吸收式電冷聯供系統結合起來，充分利用低溫回熱器出口的低壓高溫側出口二氧化碳余熱，再結合預冷?鍋爐耦合回熱系統，為吸收式電冷聯供系統提供熱量，可以充分利用低溫回熱器出口的低溫余熱，實現全回熱，同時去掉了布雷頓循環所需的大量冷卻水及預冷器需求，減小高溫回熱器和低溫回熱器的投資成本，提高布雷頓系統的發電效率。

技術領域

本發明涉及聯合發電領域，具體涉及一種全回熱布雷頓循環與吸收式制冷集成的電冷聯供系統。

背景技術

隨著當今社會發展和科技進步，能源危機以及帶來的環境污染問題使得提高減少一次能源消耗、開發節能高效的可再生能源利用技術受到研究者的廣泛關注。

在蒸汽動力循環、燃氣動力循環、布雷頓循環等眾多熱力循環系統中，超臨界布雷頓循環是以超臨界流體為工質的、整個工藝流程中不發生相態變化的先進動力循環系統，其具有能量密度大、體積緊湊、溫壓適應性廣等優勢，覆蓋地熱能、燃煤、太陽能、燃料電池、四代核電、聚變堆、艦船余熱回收等多個應用領域。適用于超臨界布雷頓循環系統的工質，常見的有二氧化碳、氦等。其中以二氧化碳為工質可以減小壓縮耗功，其研究最為廣泛。

超臨界二氧化碳布雷頓循環中，尤其是采用分流再壓縮式布局的典型工藝流程，預冷器熱側入口的二氧化碳溫度較高(130-170℃左右)，冷卻這部分低品位熱量需要消耗大量的冷卻水，極大的限制了其應用范圍，同時使系統效率降低，其熱量損失占比超過50％。

發明內容

為了解決上述現有技術中預冷器熱側存在大量低品位余熱，直接通過冷卻水預冷會造成熱量損失和大量的冷卻水消耗的缺陷，本發明提出了一種全回熱布雷頓循環與吸收式制冷集成的電冷聯供系統。

本發明采用以下技術方案：

一種全回熱布雷頓循環與吸收式制冷集成的電冷聯供系統，包括：超臨界二氧化碳布雷頓循環發電系統、預冷-鍋爐耦合回熱模塊和吸收式電冷聯供系統；

預冷-鍋爐耦合回熱模塊包括換熱單元和發生器；

超臨界二氧化碳布雷頓循環發電系統包括：主壓縮機、再壓縮壓縮機、超臨界二氧化碳透平、超臨界二氧化碳發電機組、高溫熱源、熱源換熱器、高溫回熱器和低溫回熱器；

吸收式電冷聯供系統包括：氨透平、氨發電機組、吸收器、加壓泵、分流器、減壓閥、吸收器、加壓泵、減壓閥、精餾塔、發生器、氨冷凝器、氨冷卻器、節流閥、氨蒸發器和溶液回熱模塊；

所述換熱單元和所述溶液回熱模塊內部均包括三條流道；所述低溫回熱器的熱側出口還通過換熱單元的第一流道連接發生器的熱側入口，發生器的熱側出口通過換熱單元的第二流道連接主壓縮機的入口；

氨透平的出口通過溶液回熱模塊的第一條流道與吸收器的熱側液側入口相連接，吸收器的熱側液側出口與加壓泵的入口相連接，加壓泵的出口與分流器的入口相連接；分流器的第一出口通過減壓閥的出口與吸收器的熱側液側入口相連接，吸收器的熱側液側出口與加壓泵的入口相連接，加壓泵的出口通過換熱單元的第三流道與氨透平的入口相連接；

分流器的第二出口通過溶液回熱模塊的第二條流道與精餾塔的入口相連接，精餾塔的頂部氣側出口與氨冷凝器的熱側入口相連接，精餾塔的底部液側出口與發生器的入口連接，發生器的出口通過溶液回熱模塊的第三條流道與減壓閥的入口相連接，減壓閥的出口與氨吸收器的熱側氣側入口相連接；氨冷凝器的熱側出口與氨冷卻器的熱側入口相連接，氨冷卻器的熱側出口通過節流閥與氨蒸發器的冷側入口相連接，氨蒸發器的冷側出口與氨冷卻器的冷側入口相連接，氨冷卻器的冷側出口與吸收器的氣側入口相連接。