[實用新型]一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統

有效

• 申請號: 202120223616.0
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN214701321U
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 李航;李玉奪;馬新靈;靳遵龍;王定標
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;F25B9/08;F25B40/06;F25B41/20;F25B41/40;F25B39/00;F25B43/00
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 張丹

1.一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，包括制冷單元和發電單元，所述制冷單元與發電單元通過帶閥門的管線連接，所述制冷單元包括環連接的壓縮模塊、降溫模塊、散冷模塊；所述壓縮模塊包括主壓縮機（1），所述降溫模塊包括依次連接的冷凝器（6）、主回熱器（8），所述散冷模塊包括環連接的噴射器（9）、高溫蒸發器（10）、氣分儲液器（13）、低溫蒸發器（12），所述發電單元包括發電模塊和負載在發電模塊上的副壓縮制冷模塊，所述發電模塊包括依次連接的余熱利用器（3）、透平（5），所述副壓縮制冷模塊包括環連接的副壓縮機（16）、副冷凝器（17）、副節流閥（18）、復疊換熱器（14）、復疊回熱器（7），所述副壓縮機（16）與透平（5）同軸聯接。

2.如權利要求1所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，所述主壓縮機（1）設有氣體進口、中間補氣口和出口，所述主壓縮機（1）的出口通過第一閥（2）連接到發電模塊并通過設置支路將發電模塊短路，所述支路上設有第二閥（4），所述發電模塊與支路通過管線匯合后連接到降溫模塊，主壓縮機（1）的中間補氣口連接來自散冷模塊氣液分離后產生氣態制冷劑的出口,主壓縮機（1）的氣體進口連接來自散冷模塊蒸發后產生氣態制冷劑的出口。

3.如權利要求2所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，所述主壓縮機（1）的氣體進口與散冷模塊蒸發后產生氣態制冷劑的出口連接的管線還經過降溫模塊。

4.如權利要求3所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，發電模塊和壓縮模塊的支路通過管線匯合后連接到冷凝器（6）的進口處，所述主回熱器（8）內設有相互換熱散冷的供冷盤管和被降溫盤管，所述冷凝器（6）的出口與主回熱器（8）的被降溫盤管連通并且連通的管線上設有第四閥（19），所述主壓縮機（1）的氣體進口與散冷模塊蒸發后產生氣態制冷劑的出口連接的管線與所述主回熱器（8）的被降溫盤管連通。

5.如權利要求4所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，所述主回熱器（8）的被降溫盤管出口依次連接到副壓縮制冷模塊和散冷模塊并通過設置支路將副壓縮制冷模塊短路，所述支路上設有第三閥（15）。

6.如權利要求5所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，所述噴射器（9）包括進口、出口、中間口，所述噴射器（9）的進口處連接降溫模塊和副壓縮制冷模塊產生低溫冷凝液體的出口，所述噴射器（9）的出口與高溫蒸發器（10）連接，所述高溫蒸發器（10）的出口與氣分儲液器（13）的進口連通，所述氣分儲液器（13）包括氣體出口和液體出口，所述氣分儲液器（13）的氣體出口與主回熱器（8）內的供冷盤管連通，所述供冷盤管的出口與主壓縮機（1）的中間補氣口連通并且管線上設有第五閥（20），所述氣分儲液器（13）的液體出口通過主節流閥（11）與低溫蒸發器（12）的進口連接，所述低溫蒸發器（12）的出口通過管線分流為兩路，一路與噴射器（9）的中間口連通，一路與主壓縮機（1）的中間補氣口連通。

7.如權利要求6所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，所述低溫蒸發器（12）與主壓縮機（1）的中間補氣口連接的管線上還設有第一氣液分離器（21）。

8.如權利要求6或7所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，所述余熱利用器（3）的入口與主壓縮機（1）通過管線連通并且在管線上設有第一閥（2），所述余熱利用器（3）的出口與透平（5）的進口連接，所述透平（5）與主壓縮機（1）的出口匯流后與冷凝器（6）的進口連接。

9.如權利要求8所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，所述復疊換熱器（14）還與主回熱器（8）的被降溫盤管出口連接，所述第三閥（15）所在的支路將復疊換熱器（14）短路，所述復疊回熱器（7）還與冷凝器（6）的出口連接，所述第四閥（19）所在的支路將復疊回熱器（7）短路。

10.如權利要求9所述的一種帶發電功能的二氧化碳跨臨界補氣增焓系統，其特征在于，在副壓縮制冷模塊中復疊回熱器（7）與副壓縮機（16）之間還設有第二氣液分離器（22）。