[发明专利]一种液态及超临界态二氧化碳的混合循环发电系统及方法

权利要求书

1.一种液态及超临界态二氧化碳的混合循环发电系统，其特征在于，包括：发电装置(9)、热量回收装置、热源(8)、冷却器(1)、储罐(2)、液体泵(3)超临界态发生器(4)及旁路加热器(5)；

所述发电装置(9)的出口与所述热量回收装置连通，所述热量回收装置包括依次相连的高温回热器(7)及低温回热器(6)，所述发电装置(9)将高温低压的sCO₂依次通过所述高温回热器(7)及所述低温回热器(6)进行热量回收；

所述低温回热器(6)的第一出口经所述冷却器(1)与所述储罐(2)的入口连通，所述储罐(2)的出口经所述液体泵(3)与所述超临界态发生器(4)连通；所述液体泵(3)对储罐(2)中的液态二氧化碳进行压缩，输出高压的液态二氧化碳；所述超临界态发生器(4)将液态二氧化碳升温至超临界态二氧化碳sCO₂；

所述超临界态发生器(4)的第一出口经第一支路和第二支路分别与所述低温回热器(6)的第二入口及所述旁路加热器(5)的第一入口连通；经过所述旁路加热器(5)的sCO₂与经过所述低温回热器(6)的sCO₂于通往所述高温回热器(7)的第二入口的管道中汇合；

所述高温回热器(7)的第二出口经所述热源(8)与所述发电装置(9)的入口连通，所述热源(8)对sCO₂进一步加热。

2.如权利要求1所述的液态及超临界态二氧化碳的混合循环发电系统，其特征在于，还包括热量转移系统，所述热量转移系统利用所述冷却器(1)的余热吸收热量并对所述超临界态发生器(4)及所述旁路加热器(5)进行加热。

3.如权利要求2所述的液态及超临界态二氧化碳的混合循环发电系统，其特征在于，所述热量转移系统为压缩式热泵循环系统；

所述压缩式热泵循环系统包括压缩式热泵循环装置(11)及循环工质冷凝器(10)；

所述压缩式热泵循环装置(11)与所述冷却器(1)连接，压缩式热泵循环装置(11)内的工质吸收所述冷却器(1)的热量后分别经所述超临界态发生器(4)和所述旁路加热器(5)与所述循环工质冷凝器(10)连通，工质经过所述循环工质冷凝器(10)回到所述压缩式热泵循环装置(11)。

4.如权利要求3所述的液态及超临界态二氧化碳的混合循环发电系统，其特征在于，所述压缩式热泵循环装置(11)包括压缩机(1101)、制冷剂储罐(1102)及膨胀阀(1103)；

经过膨胀阀(1103)出口的工质流经冷却器(1)与所述压缩机(1101)的入口连通，流经冷却器(1)工质利用所述冷却器(1)的余热吸收热量；

所述压缩机(1101)的出口分别经所述超临界态发生器(4)和所述旁路加热器(5)与循环工质冷凝器(10)连通，工质对所述超临界态发生器(4)及所述旁路加热器(5)进行加热后进入所述循环工质冷凝器(10)；

所述循环工质冷凝器(10)的出口经制冷剂储罐(1102)与所述膨胀阀(1103)的入口连通。

5.一种利用权利要求1-4任一所述液态及超临界态二氧化碳的混合循环发电系统的发电方法，其特征在于，包括如下步骤：

发电装置(9)流出的高温低压的sCO₂依次通过高温回热器(7)及低温回热器(6)进行热量回收；

热量回收后的sCO₂通过冷却器(1)冷却成液态二氧化碳后储存于储罐(2)中；

储罐(2)中的液态二氧化碳经液体泵(3)压缩后进入超临界态发生器(4)中加热成超临界态二氧化碳sCO₂；

超临界态二氧化碳sCO₂分别通过旁路加热器(5)和低温回热器(6)后，于通往高温回热器(7)的管道中汇合，进入高温回热器(7)中加热；

经高温回热器(7)加热后的超临界态二氧化碳sCO₂经热源(8)进一步加热后，进入发电装置(9)进行做功发电。