一种用于高温烟气余热回收的跨临界二氧化碳动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于高温烟气余热回收的CO2动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统，所述系统通过集成高、低温动力循环和吸收式热泵循环，实现热电联产。所述动力循环以CO2作为工质，吸热过程位于超临界压力，向冷源的放热过程位于亚临界压力，为跨临界循环形式。所述高温动力循环以高温烟气为热源，低温动力循环从高温动力循环的乏汽吸热；所述的吸收式热泵系统以低温动力循环高温乏汽为驱动热源，并以低温乏汽为低温热源，尽可能充分地利用余热资源，并提高了吸收式热泵循环的COP。本发明专利技术改善了循环与变温热源换热匹配性，同时有效利用了循环的乏汽热量，实现了对不同品味余热能的梯级利用，提高了系统整体的能源利用效率。

A Transcritical Carbon Dioxide Power Cycle and Absorption Heat Pump Combined Thermoelectricity System for High Temperature Flue Gas Waste Heat Recovery

The invention discloses a cogeneration system of CO2 power cycle and absorption heat pump for high temperature flue gas waste heat recovery. The system realizes cogeneration of heat and power by integrating high and low temperature power cycle and absorption heat pump cycle. The power cycle uses CO2 as working fluid, the endothermic process is at supercritical pressure, and the exothermic process to the cold source is at subcritical pressure, which is in the form of transcritical cycle. The high-temperature power cycle uses high-temperature flue gas as heat source, and the low-temperature power cycle absorbs heat from the exhaust steam of the high-temperature power cycle. The absorption heat pump system uses the exhaust steam of the low-temperature power cycle as the driving heat source and the low-temperature exhaust steam as the low-temperature heat source, so as to make full use of the waste heat resources and improve the absorption heat pump cycle. COP. The invention improves the matching of heat transfer between cycle and variable temperature heat source, effectively utilizes the exhaust steam heat of the cycle, realizes the cascade utilization of waste heat energy of different tastes, and improves the overall energy utilization efficiency of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温烟气余热回收的跨临界二氧化碳动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统
本专利技术涉及动力机械和热泵用于余热利用的节能
，具体涉及一种用于高温烟气余热回收的跨临界CO2动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统。
技术介绍
采用恰当的技术有效回收、利用工业生产中产生的高温（>500oC）烟气余热可实现良好的经济效益和社会效益。根据能量梯级利用原则，对于中、高品味的烟气余热可依次进行动力回收和热利用。目前的余热动力回收技术主要有传统的水朗肯循环、有机工质循环和卡琳娜循环等。有机工质循环和卡琳娜循环适用于中低温的余热回收。在高温工况下，有机工质存在热分解的风险，分解产物将影响系统运行效率和安全；卡琳娜循环主要依靠氨-水二元非共沸工质的温度滑移来改善循环与变温热源的换热匹配，相对于高温烟气热源放热过程的大温降，其温度滑移已远远不足。水朗肯循环是一种成熟的高温余热回收技术，但是从热力学方面来讲，循环的定温吸热与烟气热源的变温放热的换热过程存在较高的不可逆损失，窄点突出的问题限制了对变温热源的利用效率；从技术条件来说，水朗肯循环系统体积大，占地面积大，汽轮机结构复杂，系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高温烟气余热回收的跨临界CO2动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统，其特征在于，系统包括动力循环子系统与吸收式热泵子系统，所述动力循环子系统主要部件包括：压缩机1、超临界加热器2、第一透平膨胀机3、回热器4、冷凝器5、第二透平膨胀机6、高温气体冷却器7、第一发电机8、第二发电机9和低温气体冷却器10；所述吸收式热泵子系统主要部件包括：节流阀11、吸收器12、溶液泵13、溶液热交换器14、减压阀15、冷凝器16，所述动力循环的高温气体冷却器7为吸收式热泵的发生器，所述低温气体冷却器为吸收式热泵的蒸发器10；所述动力循环子系统中，所述压缩机1出口分别与超临界加热器2入口和回热器4低温...

【技术特征摘要】
1.一种用于高温烟气余热回收的跨临界CO2动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统，其特征在于，系统包括动力循环子系统与吸收式热泵子系统，所述动力循环子系统主要部件包括：压缩机1、超临界加热器2、第一透平膨胀机3、回热器4、冷凝器5、第二透平膨胀机6、高温气体冷却器7、第一发电机8、第二发电机9和低温气体冷却器10；所述吸收式热泵子系统主要部件包括：节流阀11、吸收器12、溶液泵13、溶液热交换器14、减压阀15、冷凝器16，所述动力循环的高温气体冷却器7为吸收式热泵的发生器，所述低温气体冷却器为吸收式热泵的蒸发器10；所述动力循环子系统中，所述压缩机1出口分别与超临界加热器2入口和回热器4低温侧入口相连；所述超临界加热器2出口与第一透平膨胀机3入口相连；所述第一透平膨胀机3出口与回热器4高温侧入口相连；所述回热器4高温侧出口与冷凝器5入口相连；所述冷凝器5出口与压缩机1入口相连；回热器4低温侧出口与第二透平膨胀机6入口相连；所述第二透平膨胀机6出口与高温气体冷却器7入口相连；所述高温气体冷却器7出口与低温气体冷却器10入口相连；所述低温气体冷却器10出口与冷凝器5入口相连；所述吸收式热泵子系统中，所述发生器7气相出口与冷凝器16入口相连；所述冷凝器16出口与节流阀11入口相连；所述节流阀11出口与蒸发器10入口相连；所述蒸发器10出口与吸收器12气相入口相连；所述吸收器12出口与溶液泵13入口相连；所述溶液泵13出口与溶液热交换器14低温侧入口相连；所述溶液热交换器14低温侧出口与发生器7入口相连；所述发生器7液相出口与溶液热交换器14高温侧入口相连；所述溶液热交换器14高温侧出口与减压阀15入口相连；所述减压阀15出口与吸收器12液相入口相连。2.根据权利要求1所述的一种用于高温烟气余热回收的跨临界CO2动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统，其特征在于，所述动力循环采用CO2为工质的跨临界循环，所述循环的吸热过程处于超临界压力，吸热过程工质不发生相变，为变温吸热过程；循环的放热过程为亚临界压力，存在定温的相变冷凝过程；所述吸收式热泵系统采用二元混合工质对，进一步的，所述二元工质对可采用溴化锂-水。3.一种双级CO2跨临界动力循环和吸收式热泵循环复叠的热电联产的方法，其特征在于，所述循环包括高温动力循环、低温动力循环和吸收式热泵循环：1）高温动力循环：从...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成宇，刘永启，郑斌，高振强，杨彬彬，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37