一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统及冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统及冷却装置，所述冷却装置包括：换热器，用于储冷介质与循环介质进行热交换；出口通过管道与所述换热器的储冷介质入口相连的冷储罐，用于向所述换热器输入所述储冷介质；入口通过管道与所述换热器的储冷介质出口相连的热储罐，用于存储所述换热器输出的储冷介质；通过管道连接于所述热储罐的出口与冷储罐的入口之间的空冷器；控制单元，用于检测环境温度低于设定的温度阈值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐；否则，控制所述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器。应用本发明专利技术可以充分利用自然空气的冷能来冷却循环介质，提高系统效率。

Cooling system and cooling device for supercritical carbon dioxide power generation cycle

The invention discloses a cooling system and a cooling device for a supercritical carbon dioxide power generation cycle. The cooling device comprises a heat exchanger for heat exchange between a cold storage medium and a circulating medium, and a cold storage tank whose outlet is connected with the cold storage medium inlet of the heat exchanger through a pipe for input to the heat exchanger. The cold storage medium is described; the inlet of the hot storage tank is connected with the outlet of the cold storage medium of the heat exchanger through a pipe for storing the cold storage medium output of the heat exchanger; the air cooler is connected between the outlet of the hot storage tank and the inlet of the cold storage tank through a pipe; and the control unit is used for detecting the ambient temperature below the set temperature threshold. At a value, the cold storage medium in the thermal storage tank is controlled to flow into the cold storage tank via the air cooler; otherwise, the cold storage medium in the thermal storage tank is controlled to stop flowing into the air cooler. The invention can make full use of the cold energy of the natural air to cool the circulation medium and improve the system efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统及冷却装置
本专利技术涉及冷却
，特别是指一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统及冷却装置。
技术介绍
超临界二氧化碳发电循环，对比于水蒸气朗肯循环，在热源温度600摄氏度以上的情况下，循环净效率更高，并且具有涡轮设备结构紧凑、循环布局简单的特点。因此，该循环在热发电领域具有很大的发展潜力，可以被应用到核电、火电、太阳能热发电或者余热发电等领域。超临界二氧化碳发电循环的系统效率和稳定安全运行受循环最低温度的影响很大，因此保证二氧化碳循环最低温度的稳定以及能在必要的时刻根据需要调整最低温度的变化是维持系统高效稳定运行的关键技术。对于太阳能光热发电，由于电站选址一般位于沙漠、戈壁等水资源缺失的区域，电站制冷一般选用空冷技术，即利用自然空气吸收循环热量，进而达到冷却循环介质的目标。自然空气的温度主要受气候影响，在沙漠、戈壁等地区，例如我国西北地区，昼夜温差很大，白天自然空气温度太高，不足以用来冷却循环介质，从而导致系统循环偏离最佳运行点，无法取得最高效率；而晚上自然空气温度很低，低于冷却循环介质所需的自然空气温度，从而无法充分利用自然空气的冷能。
技术实现思路
本专利技术提出了一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统及冷却装置，可以充分利用自然空气的冷能来冷却循环介质，提高系统效率。基于上述目的，本专利技术提供一种冷却装置，包括：换热器，用于储冷介质与循环介质进行热交换；出口通过管道与所述换热器的储冷介质入口相连的冷储罐，用于向所述换热器输入所述储冷介质；入口通过管道与所述换热器的储冷介质出口相连的热储罐，用于存储所述换热器输出的储冷介质；通过管道连接于所述热储罐的出口与冷储罐的入口之间的空冷器；控制单元，用于检测环境温度低于设定的温度阈值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐；否则，控制所述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器。本专利技术还提供一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统，包括：上述的冷却装置。本专利技术还提供一种冷却装置，包括：换热器，用于储冷介质与循环介质进行热交换；出口通过管道与所述换热器的储冷介质入口相连的冷储罐，用于向所述换热器输入所述储冷介质；入口通过管道与所述换热器的储冷介质出口相连的热储罐，用于存储所述换热器输出的储冷介质；通过管道与所述热储罐的出口相连的空冷器；通过管道连接于所述空冷器和冷储罐入口之间的分流器、制冷装置、汇流器；控制单元，用于检测环境温度，以及所述冷储罐中的储冷介质的液位；在所述环境温度低于设定的温度阈值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐；否则：所述控制单元在所述液位高于设定值时，控制所述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器；在所述液位低于所述设定值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐的同时，控制流入所述分流器中的一部分储冷介质经由所述制冷装置制冷后，与所述分流器的另一部分储冷介质通过所述汇流器的汇流进入所述冷储罐。其中，所述分流器的入口与所述空冷器的出口通过管道连接；所述分流器的第一出口与所述制冷装置的入口通过管道连接；所述分流器的第二出口与所述汇流器的第一入口通过管道连接；所述制冷装置的出口与所述汇流器的第二入口通过管道连接；所述汇流器的出口与所述冷储罐通过管道连接。本专利技术还提供一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统，包括：上述的冷却装置。本专利技术的技术方案的冷却装置中，由于在环境温度低于设定的温度阈值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由空冷器流入所述冷储罐；储冷介质可以通过空冷器被温度较低的自然空气冷却，冷却后储冷介质存储于冷储罐中，以充分利用自然空气的冷能。而在环境温度不低于设定的温度阈值时，控制述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器。此时，仍可以利用之前存储在冷储罐中的低温储冷介质继续冷却循环介质；而经过热交换的、高温储冷介质则不再流入空冷器，而是暂存于热储罐中。从而尽最大可能吸收并在冷储罐中存储自然空气中的冷能，为冷却循环介质提供需要的制冷，即达到充分利用自然空气的冷能来冷却循环介质，提高系统效率的目的。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种冷却装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种冷却装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。本专利技术的技术方案的冷却装置，包括用于储冷介质与循环介质进行热交换的换热器、向换热器输入储冷介质的冷储罐、存储换热器输出的储冷介质的热储罐、连接于所述热储罐的出口与冷储罐的入口之间的空冷器用以通过自然空气冷却流经的储冷介质，以及控制单元；控制单元在检测环境温度低于设定的温度阈值时，控制热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入冷储罐；否则，控制热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器。由于冷却装置中增加了储冷机制的冷储罐，使得冷却装置可以充分利用昼夜温差，尽最大可能吸收并在冷储罐中存储自然空气中的冷能，为冷却循环介质提供需要的制冷，即达到充分利用自然空气的冷能来冷却循环介质，提高系统效率的目的。下面结合附图详细说明本专利技术实施例的技术方案。实施例一本专利技术实施例一提供的一种冷却装置，其结构如图1所示，包括：换热器34、冷储罐32、热储罐33、空冷器31，以及控制单元(图中未标)。其中，换热器34用于储冷介质与循环介质进行热交换；其中，循环介质可以是二氧化碳；如图1所示，循环介质从管道21流入换热器34，在换热器34中经储冷介质冷却后，从管道22流出换热器34。二氧化碳具体可以是超临界二氧化碳发电循环系统中的循环介质，而用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统中可以包括本专利技术实施例一提供的冷却装置。冷储罐32的出口通过管道18与换热器34的储冷介质入口相连，冷储罐32用于向换热器34输出低温的储冷介质用以冷却流经换热器34的循环介质。热储罐33的入口通过管道11与换热器34的储冷介质出口相连，热储罐33用于存储换热器34输出的、已与循环介质完成热交换的储冷介质。空冷器31通过管道12和管道17连接于所述热储罐33的出口与冷储罐32的入口之间。控制单元在检测环境温度低于设定的温度阈值时，开启储冷模式：控制所述热储罐33中的储冷介质经由空冷器31流入所述冷储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却装置，其特征在于，包括：换热器，用于储冷介质与循环介质进行热交换；出口通过管道与所述换热器的储冷介质入口相连的冷储罐，用于向所述换热器输入所述储冷介质；入口通过管道与所述换热器的储冷介质出口相连的热储罐，用于存储所述换热器输出的储冷介质；通过管道连接于所述热储罐的出口与冷储罐的入口之间的空冷器；控制单元，用于检测环境温度低于设定的温度阈值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐；否则，控制所述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器。

【技术特征摘要】
1.一种冷却装置，其特征在于，包括：换热器，用于储冷介质与循环介质进行热交换；出口通过管道与所述换热器的储冷介质入口相连的冷储罐，用于向所述换热器输入所述储冷介质；入口通过管道与所述换热器的储冷介质出口相连的热储罐，用于存储所述换热器输出的储冷介质；通过管道连接于所述热储罐的出口与冷储罐的入口之间的空冷器；控制单元，用于检测环境温度低于设定的温度阈值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐；否则，控制所述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述控制单元具体包括：用于检测环境温度的环境温度检测子单元、水泵子单元，以及逻辑控制子单元；其中，所述逻辑控制子单元用于将所述环境温度检测子单元所检测的环境温度与设定的温度阈值进行比较；若所述环境温度低于所述温度阈值，则控制所述水泵子单元转动，使得所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐；否则，控制所述水泵子单元停止转动，使得所述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器。3.根据权利要求1或2所述的冷却系统，其特征在于，所述循环介质具体为二氧化碳。4.一种用于超临界二氧化碳发电循环的冷却系统，其特征在于，包括：如权利要求1-3任一所述的冷却装置。5.一种冷却装置，其特征在于，包括：换热器，用于储冷介质与循环介质进行热交换；出口通过管道与所述换热器的储冷介质入口相连的冷储罐，用于向所述换热器输入所述储冷介质；入口通过管道与所述换热器的储冷介质出口相连的热储罐，用于存储所述换热器输出的储冷介质；通过管道与所述热储罐的出口相连的空冷器；通过管道连接于所述空冷器和冷储罐入口之间的分流器、制冷装置、汇流器；控制单元，用于检测环境温度，以及所述冷储罐中的储冷介质的液位；在所述环境温度低于设定的温度阈值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐；否则：所述控制单元在所述液位高于设定值时，控制所述热储罐中的储冷介质停止流入所述空冷器；在所述液位低于所述设定值时，控制所述热储罐中的储冷介质经由所述空冷器流入所述冷储罐的同时，控制流入所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷莫言，张金义，
申请(专利权)人：EDF中国投资有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11