[发明专利]一种超临界二氧化碳布雷顿循环工质调节系统和方法

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳布雷顿循环工质调节系统和方法，该系统包括依次连通的热源、超临界布雷顿循环系统、多级减压装置、缓冲池和混合器；本发明还公开了该系统的工作方法；本发明可以实现在不向外界排出二氧化碳也不消耗二氧化碳的前提下，完成闭式布雷顿循环变负荷时系统内部的工质质量调节问题，增强了系统的适应性，提高了系统经济性。

技术领域

本发明涉及一种工质调节系统，具体涉及一种超临界二氧化碳布雷顿循环工质调节系统和方法。

背景技术

在能源匮乏及环境危机的大背景下，提高能源利用率日益受到人们的重视。目前在众多热力循环当中，超临界布雷顿循环是一种最有优势的循环形式。新型超临界工质(二氧化碳、氦气和氧化二氮等) 具有能量密度大，传热效率高，系统简单等先天优势，可以大幅提高热功转换效率，减小设备体积，具有很高的经济性。

但这类循环是闭式循环，在发电系统变负荷时，由于系统内部温度的变化，会引起闭式系统内部的工质密度和总质量的变化，作为工质的纯二氧化碳也是一种物料，它的排出会造成一定的浪费，同时也是一种污染。所以若能够不消耗二氧化碳气体即可完成系统负荷的调节有着很强的经济效益。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于解决超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统变负荷时，闭式系统内部的工质质量调节问题，提出了一种超临界二氧化碳布雷顿循环工质调节系统和方法，采用了技术难度相对较低的方式，提高了系统适应性和经济性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超临界二氧化碳布雷顿循环工质调节系统，所述系统为闭式系统，包括依次连通的热源1、超临界布雷顿循环系统2、多级减压装置3、缓存池4和混合器5。

所述超临界布雷顿循环系统2包括透平2-1、高温回热器2-2、低温回热器2-3、预冷器2-4、主压缩机2-5和再压缩机2-6；透平 2-1的入口与热源1工质侧出口相连通，透平2-1的出口与高温回热器2-2的放热侧入口相连通，高温回热器2-2的放热侧出口与低温回热器2-3放热侧入口相连通，低温回热器2-3的放热侧出口分流为两路，一路与预冷器2-4工质侧入口相连通，预冷器2-4的工质侧出口经过混合器5后与主压缩机2-5的入口相连通，主压缩机2-5的出口与低温回热器2-3吸热侧入口相连通，低温回热器2-3放热侧出口分流出来的另一路与再压缩机2-6入口相连通，再压缩机2-6出口与低温回热器2-3吸热侧出口工质汇合后与高温回热器2-2吸热侧入口相连通，高温回热器2-2吸热侧出口与热源1入口相连。

主压缩机2-5出口的旁路与多级减压装置3入口相连，多级减压装置3的出口与缓存池4入口相连，缓存池4出口与混合器5的混合旁路入口相连。