一种低温余热CO2 朗肯循环系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低温余热CO2朗肯循环系统，所述系统是以近海燃煤电站或核电站的蒸汽轮机排汽为热源，以深海冷水或高纬度地区的近海冷海水为冷源，以CO2为工质，通过亚/跨临界CO2朗肯循环实现低温乏汽余热的回收和热功转换。高压过冷CO2液体从热源吸热后转变为过热CO2气体，然后进入CO2透平膨胀做功，其乏气通过冷源冷凝和增压泵增压，完成一个循环。从本质上讲，该系统相当于将电站的冷源温度降低到冷海水的温度，但无需增加原电站汽轮机的排汽通流面积，从而以较低成本提高了燃煤电站和核电站的净输出功率和发电效率，具有巨大的经济效益和广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种低温余热CO2朗肯循环系统
本专利技术涉及一种低温余热CO2朗肯循环系统，具体涉及一种利用近海燃煤电站或核电站蒸汽轮机乏汽与低温海水温差进行热功转换的亚(跨)临界CO2朗肯循环方法，属于机械工程和低温余热回收领域。
技术介绍
目前，采用先进技术的大型燃煤电站的热功转换效率约为40?48%，而常规压水堆核电的效率仅为30?36%，其余的能量大多经由汽轮机凝汽器和冷却介质排入大气、河流和海洋，被称为冷端损失，不仅浪费能源，而且会导致严重的热污染。如何减少冷端损失一直是发电行业关注的焦点。降低冷源温度是减少蒸汽朗肯循环冷端损失的最有效方法。在内陆电站，冷源温度主要取决于大气干球温度(空冷)或湿球温度(水冷)，受地理位置和气候条件所限，蒸汽冷凝温度大多在32?50°C。而在近海电站，一般采用表层或浅层海水直接冷凝汽轮机乏汽，冷凝温度大多在30?40°C,稍低于内陆电站。众所周知，表层或浅层海水的温度受太阳辐射和气候的影响较大，在高纬度地区，如渤海和黄海北部，每年约有6个月水温在12°C以下，年最高水温一般不超过25°C。另外，水温随着海水深度的增加而降低，在深度500米时的水温将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温余热CO2朗肯循环系统，其特征在于：该系统以蒸汽轮机排汽或凝汽器温排水为热源，以深海冷水或中高纬度地区季节性近海冷水为冷源，以CO2为循环的工质，通过亚临界或跨临界CO2朗肯循环实现热功转换。

【技术特征摘要】
1.一种低温余热CO2朗肯循环系统，其特征在于:该系统以蒸汽轮机排汽或凝汽器温排水为热源，以深海冷水或中高纬度地区季节性近海冷水为冷源，以CO2为循环的工质，通过亚临界或跨临界CO2朗肯循环实现热功转换。2.根据权利要求1所述一种低温余热CO2朗肯循环系统，其特征在于:所述热源与冷源的温差高于10°c;以深海冷水为冷源时，冷源温度最高不超过12°C;以中高纬度地区季节性近海冷水为冷源时，冷源温度低于CO2的临界温度。3.根据权利要求1所述一种低温余热CO2朗肯循环系统，其特征在于:所述系统的工作过程为:高压CO2液体从热源吸热后转变为过热CO2气体，过热CO2气体进入CO2透平膨胀做功；用从海中抽取的冷水将透平排气凝结为液体后通过CO2增压泵增压得到高压CO2液体，完成一个循环。4.根据权利要求3所述一种低温余热CO2朗肯循环系统，其特征在于:所述CO2透平的做功用于发电或者拖动耗功设备。5.根据权利要求3所述一种低温余热CO2朗肯循环系统，其特征在于:所述从热源吸热的方式为:高压CO2液体进入电厂凝汽器换热，或者高压CO2液体进入热交换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺森，白昆仑，邸娟，刘观伟，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61