[发明专利]一种以二氧化碳气体为工质的低温循环发电系统和方法在审

申请号：	202111337960.3	申请日：	2021-11-12
公开（公告）号：	CN113882921A	公开（公告）日：	2022-01-04
发明（设计）人：	陈光进;邓春;刘蓓;孙长宇;蔡进;李昆;汤涵	申请（专利权）人：	中国石油大学(北京)
主分类号：	F01K25/10	分类号：	F01K25/10;F01K13/00;F01D15/10
代理公司：	北京三友知识产权代理有限公司 11127	代理人：	刘静;韩蕾
地址：	102249***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	一种二氧化碳气体工质低温循环发电系统方法
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【权利要求书】：

1.一种以二氧化碳气体为工质的低温循环发电系统，其特征在于，该低温循环发电系统采用CO₂气体作为循环工质，2-甲基咪唑水溶液为吸收介质，包括：

CO₂吸收单元(1)、第一换热器(2)、循环增压泵(3)、CO₂解吸单元(4)、CO₂透平机(6)、发电机(7)；

所述CO₂吸收单元(1)的出口经过所述第一换热器(2)之后与所述循环增压泵(3)的入口连接，所述循环增压泵(3)的出口与所述CO₂解吸单元(4)的入口连接，所述CO₂解吸单元(4)的液体出口经过所述第一换热器(2)之后与所述CO₂吸收单元(1)的入口连接；所述CO₂解吸单元(4)的气体出口与所述CO₂透平机(6)的入口连接，所述CO₂透平机(6)的出口与所述CO₂吸收单元(1)的入口连接，且所述CO₂透平机(6)与所述发电机(7)连接；所述CO₂解吸单元(4)设置有加热装置。

2.根据权利要求1所述的低温循环发电系统，其特征在于，所述加热装置由低品位热源提供热量，所述低品位热源选自太阳能热水、地热或工厂低温废热。

3.根据权利要求1所述的低温循环发电系统，其特征在于，所述CO₂吸收单元(1)设置有外取热器(11)。

4.根据权利要求3所述的低温循环发电系统，其特征在于，所述外取热器(11)的内部取热介质为冷却水。

5.根据权利要求1所述的低温循环发电系统，其特征在于，所述第一换热器(2)为管壳式换热器；所述CO₂吸收单元(1)的出口与所述第一换热器(2)的管程入口连接，所述第一换热器(2)的管程出口与所述循环增压泵(3)的入口连接；

所述CO₂解吸单元(4)的液体出口与所述换热器(2)的壳程入口连接，所述第一换热器(2)的壳程出口与所述CO₂吸收单元(1)的入口连接。

6.根据权利要求5所述的低温循环发电系统，其特征在于，所述低温循环发电系统还包括第二换热器(5)，所述第一换热器(2)的壳程出口经过所述第二换热器(5)之后与所述CO₂吸收单元(1)的入口连接。

7.根据权利要求6所述的低温循环发电系统，其特征在于，所述第二换热器(5)的内部换热介质为冷却水；

优选地，所述CO₂解吸单元(4)的液体出口与所述第一换热器(2)之间的连接管线上设置有减压阀(8)。

8.一种以二氧化碳气体为工质的低温循环发电方法，其使用权利要求1-7任一项所述低温循环发电系统进行。

9.根据权利要求8所述的低温循环发电方法，其特征在于，该低温循环发电方法包括以下步骤：

在所述CO₂吸收单元(1)中2-甲基咪唑水溶液吸收CO₂气体成为富液，富液经所述第一换热器(2)与贫液换热升温后，经升压进入所述CO₂解吸单元(4)；

使用低品位热源为所述CO₂解吸单元(4)供热，使得CO₂气体从富液中解吸逸出，进入所述CO₂透平机(6)膨胀做功，带动所述发电机(7)发电；解吸后的贫液经所述第一换热器(2)与富液换热冷却后回到所述CO₂吸收单元(1)。