[实用新型]一种可调型的CO2

权利要求书

1.一种可调型的CO₂混合工质冷电联产系统，包括工质泵、气体加热器、膨胀机、发电机、压缩机、背压阀、冷冻蒸发器、冷藏蒸发器、冷冻膨胀阀、冷藏膨胀阀、分液冷凝器、一级储液罐、二级储液罐、三级储液罐、一级出液阀、二级出液阀和三级出液阀，其特征在于：

所述发电机和所述压缩机由所述膨胀机驱动；

所述分液冷凝器的第一级出口连接至所述一级储液罐的进口，所述分液冷凝器的第二级出口连接至所述二级储液罐的进口，所述分液冷凝器的第三级出口连接至所述三级储液罐的进口；

所述一级储液罐的出口通过所述一级出液阀连接至工质泵的进口，所述工质泵的出口连接至所述气体加热器的进口，所述气体加热器的出口连接至所述膨胀机的进口，所述膨胀机的出口连接至所述分液冷凝器的进口；

所述二级储液罐的出口依次通过所述二级出液阀和所述冷藏膨胀阀连接至所述冷藏蒸发器的进口；

所述三级储液罐的出口依次通过所述三级出液阀和所述冷冻膨胀阀连接至所述冷冻蒸发器的进口；

所述冷藏蒸发器的出口通过所述背压阀与所述冷冻蒸发器的出口连接至所述压缩机的进口，所述压缩机的出口连接至分液冷凝器的进口；

所述一级出液阀、所述二级出液阀和所述三级出液阀通过阀门的截止或打开与彼此断开或相通；

循环系统的工质为CO₂混合工质，工质经所述分液冷凝器后分流三路，第一路为发电回路：第一级工质首先流入所述一级储液罐中，所述一级出液阀调节流入发电回路的工质组分，调配后的工质依次经所述工质泵加压，经所述气体加热器加热后进入所述膨胀机做功，拖动所述发电机发电；第二路为冷藏回路：第二级工质首先流入所述二级储液罐中，所述二级出液阀调节流入冷藏回路的工质组分，调配后的工质经所述冷藏膨胀阀节流降温后进入所述冷藏蒸发器输出冷量至高温冷媒；第三路为冷冻回路：第三级工质首先流入所述三级储液罐中，所述三级出液阀调节流入冷冻回路的工质组分，调配后的工质经所述冷冻膨胀阀节流降温后进入所述冷冻蒸发器输出冷量至低温冷媒；

上述冷藏回路的工质通过所述背压阀调压至所述压缩机吸入压力后与上述冷冻回路的工质汇合进入所述压缩机；

上述发电回路的工质在所述膨胀机出口处与所述压缩机出口的工质汇合进入所述分液冷凝器。

2.如权利要求1所述的可调型的CO₂混合工质冷电联产系统，其特征在于：

(i)通过调整所述一级出液阀、二级出液阀和三级出液阀的开度，调控所述发电回路、冷藏回路和冷冻回路的工质组分，使工况能够变化的热源、高温冷媒和低温冷媒与工质热物性匹配；和/或

(ii)将系统的运行模式切换为冷藏模式、冷冻模式、冷冻冷藏模式、发电模式或冷电模式：

冷藏模式：所述发电机停转；所述一级出液阀分配进入所述发电回路的工质流量，使所述膨胀机输出功与所述压缩机消耗功相同；所述三级出液阀截止进入所述冷冻回路的工质流量；所述二级出液阀分配进入所述冷藏回路的工质流量，由所述冷藏蒸发器输出冷藏冷量；

冷冻模式：所述发电机停转；所述一级出液阀分配进入所述发电回路的工质流量，使所述膨胀机输出功与所述压缩机消耗功相同；所述二级出液阀截止进入所述冷藏回路的工质流量；所述三级出液阀分配进入所述冷冻回路的工质流量，由所述冷冻蒸发器输出冷冻冷量；

冷冻冷藏模式：所述发电机停转；所述一级出液阀分配进入所述发电回路的工质流量，使所述膨胀机输出功与所述压缩机消耗功相同；所述二级出液阀分配进入所述冷藏回路的工质流量，由所述冷藏蒸发器输出冷藏冷量；所述三级出液阀分配进入所述冷冻回路的工质流量，由所述冷冻蒸发器输出冷冻冷量；

发电模式：所述压缩机停转；所述二级出液阀截止进入所述冷藏回路的工质流量；所述三级出液阀截止进入所述冷冻回路的工质流量；所述一级出液阀分配工质流量进入发电回路，通过所述膨胀机和所述发电机输出电量；

冷电模式：根据冷藏负荷需求，所述二级出液阀分配进入所述冷藏回路的工质流量，由所述冷藏蒸发器输出所需冷藏冷量；根据冷冻负荷需求，所述三级出液阀分配进入所述冷冻回路的工质流量，由所述冷冻蒸发器输出所需冷冻冷量；根据用电需求，所述一级出液阀分配进入所述发电回路的工质流量，通过所述膨胀机和所述发电机输出电量。