[发明专利]一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统

权利要求书

1.一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统，其特征在于，包括制冷单元和发电单元，制冷单元的制冷剂为二氧化碳，所述制冷单元与发电单元通过带阀门的管线连接，所述制冷单元包括环连接的压缩模块、降温模块、散冷模块，所述散冷模块通过喷射器和蒸发器散冷，所述发电单元包括发电模块和负载在发电模块上的副压缩制冷模块，所述副压缩制冷模块的压缩动力来自于发电模块的同轴做功效应，所述发电模块的动力源来自制冷单元的压缩模块的压力降，所述发电模块的出口与制冷单元的降温模块联接，所述副压缩制冷模块与制冷单元的降温模块联接以辅助制冷剂降温；

所述压缩模块包括主压缩机（1），所述主压缩机（1）设有气体进口、中间补气口和出口，所述主压缩机（1）的出口通过第一阀（2）连接到发电模块并通过设置支路将发电模块短路，所述支路上设有第二阀（4），所述发电模块与支路通过管线汇合后连接到降温模块，主压缩机（1）的中间补气口连接来自散冷模块气液分离后产生气态制冷剂的出口,主压缩机（1）的气体进口连接来自散冷模块蒸发后产生气态制冷剂的出口；

所述主压缩机（1）的气体进口与散冷模块蒸发后产生气态制冷剂的出口连接的管线还经过降温模块；

所述降温模块包括依次连接的冷凝器（6）、主回热器（8），发电模块和压缩模块的支路通过管线汇合后连接到冷凝器（6）的进口处，所述主回热器（8）内设有相互换热散冷的供冷盘管和被降温盘管，所述冷凝器（6）的出口与主回热器（8）的被降温盘管连通并且连通的管线上设有第四阀（19），所述主压缩机（1）的气体进口与散冷模块蒸发后产生气态制冷剂的出口连接的管线与所述主回热器（8）的被降温盘管连通；

所述主回热器（8）的被降温盘管出口依次连接到副压缩制冷模块和散冷模块并通过设置支路将副压缩制冷模块短路，所述支路上设有第三阀（15）；

所述散冷模块包括环连接的喷射器（9）、高温蒸发器（10）、气分储液器（13）、低温蒸发器（12），所述喷射器（9）包括进口、出口、中间口，所述喷射器（9）的进口处连接降温模块和副压缩制冷模块产生低温冷凝液体的出口，所述喷射器（9）的出口与高温蒸发器（10）连接，所述高温蒸发器（10）的出口与气分储液器（13）的进口连通，所述气分储液器（13）包括气体出口和液体出口，所述气分储液器（13）的气体出口与主回热器（8）内的供冷盘管连通，所述供冷盘管的出口与主压缩机（1）的中间补气口连通并且管线上设有第五阀（20），所述气分储液器（13）的液体出口通过主节流阀（11）与低温蒸发器（12）的进口连接，所述低温蒸发器（12）的出口通过管线分流为两路，一路与喷射器（9）的中间口连通，一路与主压缩机（1）的中间补气口连通；

所述低温蒸发器（12）与主压缩机（1）的中间补气口连接的管线上还设有第一气液分离器（21）。

2.如权利要求1所述的一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统，其特征在于，所述发电模块包括依次连接的余热利用器（3）、透平（5），所述余热利用器（3）的入口与主压缩机（1）通过管线连通并且在管线上设有第一阀（2），所述余热利用器（3）的出口与透平（5）的进口连接，所述透平（5）与主压缩机（1）的出口汇流后与冷凝器（6）的进口连接。

3.如权利要求2所述的一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统，其特征在于，所述副压缩制冷模块包括环连接的副压缩机（16）、副冷凝器（17）、副节流阀（18）、复叠换热器（14）、复叠回热器（7），所述副压缩机（16）与透平（5）同轴联接，所述复叠换热器（14）还与主回热器（8）的被降温盘管出口连接，所述第三阀（15）所在的支路将复叠换热器（14）短路，所述复叠回热器（7）还与冷凝器（6）的出口连接，所述第四阀（19）所在的支路将复叠回热器（7）短路。

4.如权利要求3述的一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统，其特征在于，在副压缩制冷模块中复叠回热器（7）与副压缩机（16）之间还设有第二气液分离器（22）。