[发明专利]超临界二氧化碳再压缩循环发电系统及运行方法

说明书

本申请涉及发电技术领域，尤其是涉及一种超临界二氧化碳再压缩循环发电系统及运行方法，本系统包括第一热交换路径、第二热交换路径、第一压缩路径、第二压缩路径、吸热路径、做功输出路径及回热路径，第一压缩路径与第二压缩路径并联设置并形成有同一输入端，且第一压缩路径经由回热路径与第二压缩路径相汇合并形成有同一输出端；第一热交换路径的输出端与同一输入端相连通，同一输出端与第二热交换路径的输入端相连通；第二热交换路径的输出端、吸热路径及做功输出路径的输入端顺次相连通；做功输出路径的输出端与第一热交换路径的输入端相连通，做功输出路径设置透平，其出口端与换热路径之间形成有设置透平旁路阀的流通旁路。

技术领域

本申请涉及发电技术领域，尤其是涉及一种超临界二氧化碳再压缩循环发电系统及运行方法。

背景技术

目前，超临界二氧化碳布雷顿循环作为一种前沿的发电技术，在火电、核电、船舰动力以及太阳能发电等领域具有广阔的工程应用前景，但以超临界二氧化碳为工质的发电系统设计中主要存在以下关键问题：由于闭式循环的缘故，旋转机械的流量、转速、压力通常存在耦合关系，因此很难调节单个部件的运行状态，增加了系统变工况下各旋转部件匹配运行的复杂性，即现有的超临界二氧化碳布雷顿循环系统无法快速针对负荷变化的工况进行自我调整。

发明内容

本申请的目的在于提供一种超临界二氧化碳再压缩循环发电系统及运行方法，在一定程度上解决了现有技术中存在的超临界二氧化碳布雷顿循环系统无法快速针对负荷变化的工况进行自我调整的技术问题。

本申请提供了一种超临界二氧化碳再压缩循环发电系统，包括：换热路径、第一压缩路径、第二压缩路径、吸热路径、做功输出路径以及回热路径；其中，所述换热路径包括第一热交换路径和第二热交换路径；所述第一压缩路径与所述第二压缩路径并联设置并形成有同一输入端，且所述第一压缩路径经由所述回热路径与所述第二压缩路径相汇合并形成有同一输出端；

所述第一热交换路径的输出端与所述同一输入端相连通，所述同一输出端与所述第二热交换路径的输入端相连通；所述第二热交换路径的输出端、所述吸热路径以及所述做功输出路径的输入端顺次相连通；所述做功输出路径的输出端与所述第一热交换路径的输入端相连通；

所述做功输出路径设置有透平，所述透平的出口端与所述换热路径之间形成有流通旁路，且所述流通旁路设置有透平旁路阀。

在上述技术方案中，进一步地，所述吸热路径设置有加热器，所述加热器的出口端与所述透平的进口端之间设置有透平节流阀。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述换热路径、所述第一压缩路径、所述第二压缩路径、所述吸热路径、所述做功输出路径以及所述回热路径中的任意一者通过补充调节阀连通于外界气源。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一压缩路径通过所述补充调节阀连通于所述外界气源。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一压缩路径设置有主压缩机，在所述主压缩机的进口端与出口端之间并联有第一防喘控制阀。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一压缩路径设置有冷却器，且沿着介质的流通方向，所述冷却器设置于所述主压缩机的上游；

在所述冷却器的入口端以及所述主压缩机的出口端并联设置有流量调节装置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述流量调节装置包括顺次相连通的进口调节阀、储存设备以及出口调节阀，且所述进口调节阀还与所述主压缩机的出口端相连通，所述出口调节阀还与所述冷却器的入口端相连通。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第二压缩路径设置有分流调节阀以及再压缩机，且沿着介质的流通方向，所述分流调节阀设置于所述再压缩机的上游；在所述再压缩机的进口端与出口端之间并联有第二防喘控制阀。