[发明专利]一种耦合有CO2储能单元的超临界CO2布雷顿循环发电系统

说明书

本发明公开了一种耦合有CO₂储能单元的超临界CO₂布雷顿循环发电系统，由布雷顿循环发电单元和CO₂储能单元组成；布雷顿循环发电单元包括高温回热器、燃烧室、透平、发电机、低温回热器、冷却器I和压缩机I；CO₂储能单元包括低压储气室、冷却器II、压缩机II和高压储气室。本发明发电系统中CO₂储能单元可将不稳定的能源以超临界CO₂的形式储藏起来，在用电需求高的时候，将储藏的高温高压超临界CO₂经布雷顿循环稳定做功供电，很好的实现电能的稳定输出，因此耦合了CO₂储能单元的本发明布雷顿循环发电系统可以进一步的节约能源，降低弃风弃光率，提高昼夜负荷调节稳定性，实现节能减排。

技术领域

本发明涉及一种耦合有CO₂储能单元的超临界CO₂布雷顿循环发电系统，属于超临界 CO₂循环发电技术领域。

背景技术

经济的快速发展离不开电力，近年来，全球用电量不段提升，昼夜间负荷变化相应增大，对机组负荷调节能力要求相应提高，同时昼夜间负荷的大幅调节会带来发电厂相关部分的发电供电单元的磨损与寿命的降低，也会导致大量能源的浪费，因此昼夜负荷的平衡调节尤为重要。同时由于各种新能源如风电、光电的投入使用，电网压力提高，新能源直接上网会导致电网电压波动、频率偏差等诸多问题，影响供电质量，正因如此，虽然新能源的装机量在不断地提升，但也因此带来更大的弃风、弃光量大幅增长，实际上网量远小于新能源的装机量，因此针对负荷昼夜大幅变化和新能源装机量的不断提升的问题，开发出一套合理、可行的储能系统就迫在眉睫。

超临界CO₂布雷顿循环发电机组在相同的负荷下要比朗肯循环机组的占地面积大幅降低，CO₂价格相对较为低廉，整体投资成本更低，且效率较高，具有广阔的应用前景。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种耦合有CO₂储能单元的超临界CO₂布雷顿循环发电系统，该发电系统通过CO₂储能单元将不稳定的能源和多余的电量及时的储藏起来，再在用电高峰时稳定输出，从而保证电网的供电稳定性。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：

一种耦合有CO₂储能单元的超临界CO₂布雷顿循环发电系统，由布雷顿循环发电单元和CO₂储能单元组成；

其中，布雷顿循环发电单元包括高温回热器、燃烧室、透平、发电机、低温回热器、冷却器I和压缩机I；高温回热器将高温高压CO₂通过管路送入燃烧室中，燃烧室将加热后的超临界CO₂送入透平中做功，透平的动力输出端一端连接发电机，另一端连接压缩机I，透平将膨胀后温压下降的CO₂送回高温回热器中，高温回热器将放热后的CO₂送入低温回热器中，在低温回热器中再次放热的CO₂一路流入CO₂储能单元的低压储气室中进行存储，另一路流入冷却器I中冷却，冷却后流入压缩机I中，压缩后升温升压的 CO₂流体回流至低温回热器中，在低温回热器中升温后的CO₂流体与从高压储气室中流出的高温高压CO₂流体混合，一起汇流入高温回热器中，高温回热器中高温高压CO₂流体再次进入燃烧室中受热升温；

所述CO₂储能单元包括低压储气室、冷却器II、压缩机II和高压储气室；低压储气室中低压CO₂进入到冷却器II中，在冷却器II中冷却后的CO₂流体进入压缩机II中升温升压，升温升压后的CO₂流体进入高压储气室中储藏保存。