[实用新型]回收废热的超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统有效

专利信息
申请号: 202020990519.X 申请日: 2020-06-02
公开(公告)号: CN212406844U 公开(公告)日: 2021-01-26
发明(设计)人: 高炜;杨玉;李红智;张磊;吴帅帅;张一帆 申请(专利权)人: 西安热工研究院有限公司
主分类号: F01K27/00 分类号: F01K27/00;F01K23/00;F01K23/10;F01K25/10;F01K19/04;F01B23/10;H02K7/18
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 陈翠兰
地址: 710032 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 回收 临界 二氧化碳 布雷 循环 发电 系统
【权利要求书】:

1.回收废热的超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统,其特征在于,包括热源系统(1)、超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)、活塞膨胀直线发电机余热发电系统(3)和二氧化碳预冷器(4);

所述的热源系统(1)的工质侧出口连接超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)的工质输入端;热源系统(1)的工质侧入口连接超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)的工质输出端;

所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)的工质循环回路上连接二氧化碳预冷器(4);

所述的活塞膨胀直线发电机余热发电系统(3)包括至少一个单级活塞膨胀-直线发电机余热回收发电子系统;单级活塞膨胀-直线发电机余热回收发电子系统包括废热蒸发器(31)、活塞膨胀-直线发电机系统(32)、冷凝器(33)和储液器(34);所述的废热蒸发器(31)的蒸发室出口与活塞膨胀-直线发电机系统(32)的入口相连;所述的活塞膨胀-直线发电机系统(32)的出口与冷凝器(33)的冷凝室入口相连;所述的冷凝器(33)的冷凝室出口与储液器(34)的循环工质入口相连;所述的储液器(34)的循环工质出口与废热蒸发器(31)的蒸发室入口侧相连;

所述的废热蒸发器(31)的加热室入口和出口分别作为活塞膨胀-直线发电机余热发电系统(3)的CO2侧入口和出口,连接在超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)的工质循环回路上且位于二氧化碳预冷器(4)的工质入口一侧。

2.根据权利要求1所述的回收废热的超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统,其特征在于,所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)包括透平发电系统(21)、高温回热器(22)、低温回热器(23)、主压缩机(24)和再压缩机(25);

所述的透平发电系统(21)的透平入口作为超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)的工质输入端与热源系统(1)的工质侧出口相连通,透平发电系统(21)的透平出口与高温回热器(22)的放热侧入口相连通;

所述的高温回热器(22)的放热侧出口与低温回热器(23)的放热侧入口相连通,低温回热器(23)的放热侧出口分别与活塞膨胀直线发电机余热发电系统(3)的CO2侧入口以及再压缩机(25)的入口相连通;

所述的活塞膨胀直线发电机余热发电系统(3)的CO2侧出口与二氧化碳预冷器(4)的工质侧入口相连通;所述的二氧化碳预冷器(4)的工质侧出口与主压缩机(24)的入口相连通;所述的主压缩机(24)的出口与低温回热器(23)的吸热侧入口相连通;所述的低温回热器(23)的吸热侧出口及再压缩机(25)的出口均与高温回热器(22)的吸热侧入口相连通;所述的高温回热器(22)的吸热侧出口作为超临界二氧化碳布雷顿循环系统(2)的工质输出端与热源系统(1)的入口相连通。

3.根据权利要求1所述的回收废热的超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统,其特征在于,所述的活塞膨胀直线发电机余热发电系统(3)包括若干级沿CO2流动方向串联的单级活塞膨胀-直线发电机余热回收发电子系统。

4.根据权利要求3所述的回收废热的超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统,其特征在于,若干级单级活塞膨胀-直线发电机余热回收发电子系统的废热蒸发器(31)的加热室出入口依次串联形成沿CO2流动方向的串联结构;第一级活塞膨胀-直线发电机余热回收发电子系统的废热蒸发器(31)的CO2侧入口和最后一级活塞膨胀-直线发电机余热回收发电子系统的废热蒸发器(31)的CO2侧出口,分别作为活塞膨胀直线发电机余热发电系统(3)的CO2侧入口和出口。

5.根据权利要求1所述的回收废热的超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统,其特征在于,所述的活塞膨胀直线发电机余热发电系统(3)包括若干级沿循环工质传热方向串联的单级活塞膨胀-直线发电机余热回收发电子系统。

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