[发明专利]一种采用超临界二氧化碳的多级压缩循环发电方法

权利要求书

1.一种采用超临界二氧化碳的多级压缩循环发电方法，其特征在于：在发电单元(200)中高温的S-CO₂工质推动汽轮机(220)进行发电；发电降温后的S-CO₂工质进入循环单元(100)，并在循环单元(100)中进行分流，分流后的支路A中的S-CO₂工质进行换热、压缩，支路B中的S-CO₂工质进行多级冷却、压缩，支路A和支路B中的S-CO₂工质混合循环至发电单元(200)；所述方法具体步骤如下：

(1)S-CO₂工质受到钢坯热辐射进行加热，被加热后的S-CO₂工质推动汽轮机(220)带动发电机(210)进行发电；

(2)发电后的S-CO₂工质先进入高温回热器(110)，S-CO₂工质在高温回热器(110)中进行换热降温；经高温回热器(110)换热降温后的S-CO₂工质进行分流，分为支路A和支路B，分流后的支路A中的S-CO₂工质进行换热、压缩，支路B中的S-CO₂工质进行多级冷却、压缩；所述步骤(2)中的支路A具体为：在支路A中的工质经Ⅱ高温侧入口(131)进入低温回热器(130)，工质在低温回热器(130)中进行二次降温，降温后的工质从Ⅱ高温侧出口(132)流出，并进入再压缩机(140)内进行压缩，支路A压缩后的工质与支路B中的工质混合；

(3)支路A和支路B的S-CO₂工质在高温回热器(110)的Ⅰ低温侧入口(113)汇合后进入高温回热器(110)中进行换热；

(4)被高温回热器(110)换热后的S-CO₂工质通过管道进入辐射加热器(230)，在辐射加热器(230)中加热，完成一次循环。

2.根据权利要求1所述的一种采用超临界二氧化碳的多级压缩循环发电方法，其特征在于，所述步骤(2)中的支路B具体为：支路B中的工质经管道输送至主预冷器(180)，工质在主预冷器(180)内进行预冷，预冷后的工质进入主压缩机(170)进行压缩，压缩后的工质再输送至次预冷器(160)进行二次预冷，二次预冷后的工质再进入次压缩机(150)进行二次压缩，经多级压缩后的工质经Ⅱ低温侧入口(133)进入低温回热器(130)，支路B中的工质在低温回热器(130)中升温后与支路A中的工质汇合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下装置进行：包括循环单元(100)和发电单元(200)，所述循环单元(100)包括高温回热器(110)、低温回热器(130)、再压缩机(140)、次压缩机(150)和主压缩机(170)，所述高温回热器(110)通过管道与发电单元(200)相连接，所述高温回热器(110)的高温侧出口管道上设有调节阀(120)将管道分成A和B支路，所述A和B支路为：

支路A：所述调节阀(120)的一端出口与低温回热器(130)通过管道连接，所述低温回热器(130)与再压缩机(140)通过管道连接，所述再压缩机(140)与高温回热器(110)通过管道连接；

支路B：所述调节阀(120)的另一端出口与主压缩机(170)通过管道连接，所述主压缩机(170)与次压缩机(150)通过管道连接，所述次压缩机(150)与低温回热器(130)通过管道连接，所述低温回热器(130)与高温回热器(110)通过管道连接，且在高温回热器(110)的入口与支路A汇合。

4.根据权利要求3所述的一种采用超临界二氧化碳的多级压缩循环发电方法，其特征在于：所述主压缩机(170)的功率为W_pr1，所述次压缩机(150)的功率为W_pr2，再压缩机(140)的功率为W_pr3，所述调节阀(120)调节支路A与支路B的分流比为SR，W_pr1：W_pr2：W_pr3＝2.5SR：17.5SR：17.5(1-SR)，SR＝0.4～0.7。