[发明专利]一种自冷却超临界CO2

权利要求书

1.一种自冷却超临界CO2发电系统，其特征在于，包括超临界CO2发电系统本体、一级预冷器(1-6)、二级预冷器(1-7)、有机工质膨胀机(2-1)、有机工质压缩机(2-2)、冷却风扇(2-3)及有机工质冷凝器(2-4)；

超临界CO2发电系统本体的出口经一级预冷器(1-6)的二氧化碳侧入口相连通，一级预冷器(1-6)的二氧化碳侧出口与二级预冷器(1-7)的入口相连通，二级预冷器(1-7)的出口与超临界CO2发电系统本体的入口相连通；

一级预冷器(1-6)的有机工质侧出口与有机工质膨胀机(2-1)的入口相连通，有机工质膨胀机(2-1)的出口与有机工质冷凝器(2-4)的入口相连通，有机工质冷凝器(2-4)的出口与有机工质压缩机(2-2)的入口相连通，有机工质压缩机(2-2)的出口与一级预冷器(1-6)的有机工质侧入口相连通；有机工质膨胀机(2-1)的输出轴与冷却风扇(2-3)及有机工质压缩机(2-2)的驱动轴相连接，冷却风扇(2-3)正对二级预冷器(1-7)及有机工质冷凝器(2-4)。

2.根据权利要求1所述的自冷却超临界CO2发电系统，其特征在于，超临界CO2发电系统本体包括热源(1-1)、二氧化碳透平(1-2)、二氧化碳高温回热器(1-3)、二氧化碳低温回热器(1-4)、二氧化碳再压缩机(1-5)及二氧化碳主压缩机(1-8)；

热源(1-1)的出口与二氧化碳透平(1-2)的进口相连通，二氧化碳透平(1-2)的出口与二氧化碳高温回热器(1-3)的热侧进口相连通，二氧化碳高温回热器(1-3)的热侧出口与二氧化碳低温回热器(1-4)的热侧进口相连通，二氧化碳低温回热器(1-4)的热侧出口分为两路，一路与二氧化碳再压缩机(1-5)的入口相连通，另一路与一级预冷器(1-6)的二氧化碳侧入口相连通，二级预冷器(1-7)的出口与二氧化碳主压缩机(1-8)的入口相连通，二氧化碳主压缩机(1-8)出口与二氧化碳低温回热器(1-4)的冷侧入口相连通，二氧化碳低温回热器(1-4)的冷侧出口与二氧化碳再压缩机(1-5)的出口通过管道并管后与二氧化碳高温回热器(1-3)的冷侧入口连通，二氧化碳高温回热器(1-3)的冷侧出口与热源(1-1)的入口相连通。

3.根据权利要求1所述的自冷却超临界CO2发电系统，其特征在于，有机工质膨胀机(2-1)采用容积式膨胀机。

4.一种自冷却超临界CO2发电方法，其特征在于，基于权利要求1所述的自冷却超临界CO2发电系统，包括以下步骤：

超临界CO2发电系统本体输出的二氧化碳工质进入一级预冷器(1-6)中冷却，再进入二级预冷器(1-7)中进一步冷却，然后进入到超临界CO2发电系统本体中；

有机工质在一级预冷器(1-6)中吸收二氧化碳释放的热量，然后进入有机工质膨胀机(2-1)中膨胀做功，做功后的有机工质进入有机工质冷凝器(2-4)中放热，然后再进入有机工质压缩机(2-2)中被压缩，压缩后的有机工质进入一级预冷器(1-6)中吸收热量，完成整个循环；

有机工质膨胀机(2-1)带动有机工质压缩机(2-2)运动，同时带动冷却风扇(2-3)转动，通过冷却风扇(2-3)冷却二级预冷器(1-7)及有机工质冷凝器(2-4)。

5.根据权利要求4所述的自冷却超临界CO2发电方法，其特征在于，有机工质膨胀机(2-1)采用容积式膨胀机，当热二氧化碳进入一级预冷器(1-6)中加热有机工质后，则逐步自行启动并带动有机工质压缩机(2-2)及冷却风扇(2-3)运行。