[发明专利]一种CO2

说明书

本发明公开了一种COsubgt;2/subgt;跨临界朗肯循环方法，其包括以下步骤：S1对气态COsubgt;2/subgt;工质加热处理；S2膨胀做功处理；S3一段降温处理；S4二段降温处理；S5冷凝处理，得到气液两相混合COsubgt;2/subgt;工质；S6气液分离；S7对饱和液态COsubgt;2/subgt;工质压缩处理；对饱和气态COsubgt;2/subgt;工质压缩处理；S8对压缩处理后的液态COsubgt;2/subgt;工质吸收S4中二段降温处理的热量相变成气态COsubgt;2/subgt;工质，与S7中压缩处理后的气态COsubgt;2/subgt;工质混合；S9将混合后的气态COsubgt;2/subgt;工质吸收S3中一段降温处理的热量，回到S1；S10步骤S1～S9为动态循环。本发明解决了现有回热机组两侧温差大、循环效率低，现有超临界COsubgt;2/subgt;再压缩发电循环不能利用低温冷源的问题。

技术领域

本发明涉及能量转化技术领域，更具体地，涉及一种CO₂跨临界朗肯循环方法及应用。

背景技术

CO₂的临界温度为31.2℃左右，临界压力为7.377MPa，由于CO₂对环境温度极其敏感，利用CO₂发电循环的冷端冷却及压缩过程是公认的制约CO₂发电循环发展的瓶颈问题。

现有技术《Thermodynamic comparison of CO₂ power cycles and theircompression processes》公开了一种CO₂跨临界朗肯循环，其以CO₂为工质的跨临界朗肯循环可以利用冷源低温发电，然而，其跨临界朗肯循环采用全冷凝，即需要将气态CO₂工质全冷凝为液态CO₂工质。然而，其用冷却水冷凝气态CO₂工质为液态CO₂工质，不但需要使用温度很低的冷却水防止液态CO₂工质压缩后超过临界温度，而且采用全冷凝也会增加冷凝器的负荷。而且，其仅设置一次回热步骤，回热机组两侧进口的温差依然很大，巨大的温差将导致换热过程间的不可逆损失，因此压缩回热后的CO₂工质仍然会大量吸收热源换热器的热量，导致循环效率降低。

现有技术《Optimization and comparison on supercritical CO₂ powercycles integrated within coal-fired power plants considering the hot and coldend characteristics》公开了一种超临界CO₂发电循环，该发电循环具备高效率，在高温热源方面具备明显优势，该发电循环与跨临界CO₂朗肯循环不同，整个发电循环都是维持在大于7.377MPa的临界压力与大于31.2℃的温度，该发电循环为了维持超临界状态，不能利用冷却水作为冷源，如果用了低温冷源就无法维持超临界状态，即超临界CO₂发电循环并不能很好地利用优质低温冷源。

发明内容