[实用新型]具有储能能力的半闭式超临界二氧化碳循环发电系统

说明书

本实用新型提供了一种具有储能能力的半闭式超临界二氧化碳循环发电系统，由超临界二氧化碳循环回路和储能设施组成；超临界二氧化碳循环回路包括主泵，回热器高压侧进、出口分别连接主泵出口、燃烧室工质进口，燃料供给装置、氧压缩机分别连接燃烧室的燃料进口和氧气进口，燃烧室的工质出口连接透平进口，透平出口连接回热器低压侧进口，回热器低压侧出口连接冷却器进口，冷却器出口连接水分离器进口，水分离器工质侧出口连接冷凝器高温侧进口，冷凝器高温侧出口连接主泵进口；储能设施包括制冷机和空分制氧装置；制冷机连接冷却水回路和制冷剂回路；空分制氧装置连接储氧罐，储氧罐连接氧压缩机。本系统效率高，调峰能力强，可大规模消纳新能源。

技术领域

本实用新型涉及一种具有储能能力的半闭式超临界二氧化碳循环发电系统，属于新能源技术领域。

背景技术

在以发展绿色能源为主旋律的新时代背景下，热力发电厂正面临前所未有的技术革新压力，而新能源正面临弃风弃光的严峻局面。电力系统希望热力发电厂能够提供稳定可靠的电力供应，具备灵活充裕的调峰能力，从而解决对新能源的消纳问题。一方面，需要对现有的以汽轮发电机组为主的热力发电厂进行提升灵活性的改造，另一方面，需要发展新型的、具有更深调峰潜力的热力循环发电系统。

近年来，超临界二氧化碳循环成为热点，并且被认为具有诸多潜在优势。二氧化碳的临界点为31℃/7.4MPa，在温度和压力超过临界点时的状态为超临界态。二氧化碳化学性质稳定、密度高、无毒性、低成本，循环系统简单、结构紧凑、效率高，具有良好的应用前景。超临界二氧化碳循环可分为闭式循环和半闭式循环两种类型，前者通过间接加热的方式获得热能，后者通过直燃加热的方式获得热能。

如果能够构建具有储能能力的超临界二氧化碳循环发电系统，发挥超临界二氧化碳循环的优势，将会实现远高于汽轮发电机组的调峰能力，并可以直接消纳新能源。这将带来明显的经济效益。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何构建具有储能能力的超临界二氧化碳循环发电系统，发挥超临界二氧化碳循环的优势，实现对新能源的消纳。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种具有储能能力的半闭式超临界二氧化碳循环发电系统，其特征在于：由超临界二氧化碳循环回路和储能设施组成；

所述超临界二氧化碳循环回路包括主泵，主泵出口连接回热器高压侧进口，回热器高压侧出口连接燃烧室工质进口，燃料供给装置、氧压缩机分别连接燃烧室的燃料进口和氧气进口，燃烧室的工质出口连接透平进口，透平出口连接回热器低压侧进口，回热器低压侧出口连接冷却器进口，冷却器出口连接水分离器进口，水分离器工质侧出口连接冷凝器高温侧进口，冷凝器高温侧出口连接主泵进口；所述储能设施包括制冷机和空分制氧装置；制冷机连接冷却水回路和制冷剂回路；空分制氧装置连接储氧罐，储氧罐连接氧压缩机。

优选地，所述主泵设置有多余二氧化碳排出口。

优选地，所述水分离器底部设置有排水口。

优选地，所述冷却水回路包括冷却水泵，冷却水泵进口连接冷却塔出口，冷却水泵出口连接制冷机冷却水进口，制冷机冷却水出口连接冷却塔进口。

优选地，所述制冷剂回路部分设于蓄冷池内，冷媒泵进口连接蓄冷池，冷媒泵出口连接冷凝器低温侧进口，冷凝器低温侧出口连接蓄冷池。

更优选地，所述蓄冷池中设有鼓泡喷头，风机出口连接鼓泡喷头；蓄冷池顶部设有排风口。

优选地，所述空分制氧装置及制冷机还与新能源电站连接，由新能源提供电力。

更优选地，所述新能源电站为风电站或光伏电站。

更优选地，所述蓄冷池的冷媒为冰浆。

本实用新型提供的具有储能能力的半闭式超临界二氧化碳循环发电系统使用时：