[实用新型]一种超临界二氧化碳气气混合减温装置及其系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体减温领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳气气混合减温装置及其系统。

背景技术

因超临界二氧化碳优良的传热和流动性能具有提高发电效率的巨大潜力，以超临界二氧化碳作为工质 的太阳能热发电系统正被广泛的研究中。

由于燃气轮机发电所需的气体需满足一定参数要求才能实施正常的发电作业，当进入燃气轮机的超临 界二氧化碳的温度过高时，则会导致燃气轮机无法正常运行，因此，需要对进入燃气轮机之前的超临界二 氧化碳进行降温处理。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超临界二氧化碳气气混合减温装置，其可调节超临界二氧化碳的 温度，获得所需温度的超临界二氧化碳。

本实用新型的目的还在于提供一种超临界二氧化碳气气混合减温系统，其可调节超临界二氧化碳 的温度，获得所需温度的超临界二氧化碳。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种超临界二氧化碳气气混合减温装置，包括第一流体通 道、第二流体通道和气气混合装置；其中，

所述第一流体通道与所述气气混合装置相连通，并且所述第二流体通道在所述气气混合装置的 上游与所述第一流体通道相连通；

所述第一流体通道中流通有超临界二氧化碳，所述第二流体通道中流通有超临界二氧化碳，且 所述第二流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度低于所述第一流体通道中流通的超临界二氧化碳 的温度。

进一步地，所述第一流体通道的管壁与所述第二流体通道的管壁呈一体结构，并使得所述第一 流体通道的内部与所述第二流体通道的内部相连通；所述第一流体通道的内径与所述第二流体通道 的内径的比值为a，0.5≤a≤1。

进一步地，所述第二流体通道延伸至所述第一流体通道的内部，所述第二流体通道形成有出气 口，并且所述出气口的开口方向与所述第一流体通道内超临界二氧化碳的流动方向一致；

所述第二流体通道的内径与所述第一流体通道的内径的比值为a，0<a<0.5。

进一步地，所述第二流体通道上设置有流量控制构件。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种超临界二氧化碳气气混合减温系统，包括上述任一项 所述的超临界二氧化碳气气混合减温装置、取热-换热装置、输出管及燃气轮机；其中，所述第一流 体通道的进气端与所述取热-换热装置的出口相连；

所述气气混合装置的出气端与所述输出管相连通；所述输出管的出气端与所述燃气轮机的进气端相 连。

进一步地，还包括超临界二氧化碳供给装置，所述第二流体通道的进气端与所述超临界二氧化 碳供给装置相连。

进一步地，所述输出管的出气端上设置有温度监测构件。

进一步地，所述第二流体通道上设置有温度监测构件和压力监测构件。

进一步地，所述第一流体通道上设置有温度监测构件和压力监测构件。

与现有技术相比，本实用新型提供的超临界二氧化碳气气混合减温装置，通过设置流通有温度 相对较低的超临界二氧化碳的第二流体通道，并将第二流体通道中的温度相对较低的超临界二氧化 碳与第一流体通道中的温度相对较高的超临界二氧化碳通过气气混合装置充分混合，即将第一流体 通道中的高温超临界二氧化碳与第二流体通道中的低温超临界二氧化碳混合，达到降低高温超临界 二氧化碳的温度的目的，从而获得所需温度的超临界二氧化碳。

在进一步的技术方案中，当第一流体通道的内径与第二流体通道的内径的比值a，0.5≤a≤1时， 将第一流体通道的管壁与第二流体通道的管壁设置为一体结构，并使得两者的内部相连通。从而保 证第一流体通道中的高温超临界二氧化碳和第二流体通道中的低温超临界二氧化碳充分混合。

在进一步的技术方案中，当第一流体通道的内径与第二流体通道的内径的比值a，0<a<0.5时， 将第二流体通道延伸至第一流体通道的内部，并使得第二流体通道上的出气口的开口方向与第一流 体通道内超临界二氧化碳的流动方向一致。从而保证两股超临界二氧化碳的充分混合。

在进一步的技术方案中，通过在第二流体通道路上设置流量控制构件，可实时调节第二流体通 道中低温超临界二氧化碳的流量，便于根据第一流体通道中高温超临界二氧化碳的温度变化，调节 第二流体通道中低温超临界二氧化碳的流量，进而获得所需温度的超临界二氧化碳介质。