一种自深度冷却动力循环方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种自深度冷却动力循环方法，工质泵用于对液态工质进行增压，工质泵的出口与加热器的进口通过管道连接，加热器的出口连接膨胀部件的进口，膨胀部件的出口与冷却器的进口通过管道连接，冷却器的出口与喷流装置的主流入口连接，喷流装置的主流出口与工质泵的入口连接，喷流装置的气态出口与增压部件的进口相连，增压部件的出口与冷却器的进口相连。本发明专利技术通过采用可以实现自降温的喷流装置，能够将超临界CO2布雷顿循环系统冷却器出口的近临界状态工质进一步降温达到液态，从而实现液态压缩，避免了近临界压缩产生的液击现象和功耗较大的缺点，降低了增压部件的研发难度，提高了其工作的稳定性和可靠性，发展了CO2动力循环技术。

【技术实现步骤摘要】
一种自深度冷却动力循环方法及系统
本专利技术实施例涉及动力循环
，具体涉及一种自深度冷却动力循环方法及系统。
技术介绍
动力循环是将热能转化为机械能的重要方法，大力提升循环热效率有利于提高能源综合利用效率，缓解能源短缺对社会发展造成的负面影响。水蒸气朗肯循环是应用最为广泛的动力循环，用于燃煤电站与核电站等，但水蒸气朗肯循环系统体积庞大，存在高温腐蚀现象，并且已遇到热效率瓶颈。与常规水蒸气朗肯循环相比，超临界CO2布雷顿循环系统不仅可以达到更高的热效率，又具有结构紧凑、工质环保、工质热稳定性好等优点，已引起国内外科研机构及企业的广泛关注。申请号为201410494094.2的专利技术专利公开了一种利用太阳能的燃气-超临界二氧化碳联合动力发电系统，在利用燃气发电的同时，将太阳热能和压缩空气热能耦合进入了超临界CO2布雷顿循环，提高了能源利用率。但超临界CO2布雷顿循环中，工质增压过程发生在工质近临界状态。近临界区工质热物性的温度和压力敏感性极强，实际增压时，极易进入两相区，导致液击现象，对增压部件的安全运行和使用寿命造成极坏的影响。此外，超临界状态压缩耗功高于液态压缩。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种自深度冷却动力循环方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤100、将液态的循环工质经过工质泵增压后进入加热器吸收热量，得到高温高压循环工质；步骤200、高温高压循环工质进入膨胀部件中膨胀做功并对外输出轴功，形成低压高温循环工质；步骤300、低压高温循环工质与来自增压部件的工质混合后进入冷却器，然后被冷却介质冷却得到近临界状态的低温低压循环工质；步骤400、低温低压循环工质进入喷流装置通过喷射汽化实现自降温，并得到气态工质和低温液态工质；步骤500、气态工质由增压部件增压后与膨胀部件出来的高温低压工质混合，完成整个循环过程。

【技术特征摘要】
1.一种自深度冷却动力循环方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤100、将液态的循环工质经过工质泵增压后进入加热器吸收热量，得到高温高压循环工质；步骤200、高温高压循环工质进入膨胀部件中膨胀做功并对外输出轴功，形成低压高温循环工质；步骤300、低压高温循环工质与来自增压部件的工质混合后进入冷却器，然后被冷却介质冷却得到近临界状态的低温低压循环工质；步骤400、低温低压循环工质进入喷流装置通过喷射汽化实现自降温，并得到气态工质和低温液态工质；步骤500、气态工质由增压部件增压后与膨胀部件出来的高温低压工质混合，完成整个循环过程。2.根据权利要求1所述的一种自深度冷却动力循环方法，其特征在于，所述增压部件具体为压缩机或引射器，当所述增压部件为引射器时，气态工质直接进入引射器的低压气入口，从所述膨胀部件出来的循环工质进入引射器高压气入口，经过上述引射器引射后的混合气体再进入冷却器。3.根据权利要求1所述的一种自深度冷却动力循环方法，其特征在于，还包括一回热器，步骤100中液态的循环工质经过工质泵增压后的低温高压循环工质进入回热器高压侧并被从膨胀部件做功后的低压高温循环工质加热后再进入加热器；同时做功后的低压高温循环工质被工质泵增压后的低温高压循环工质进行冷却。4.根据权利要求3所述的一种自深度冷却动力循环方法，其特征在于，步骤500中的气态工质由增压部件增压，并与回热器低压侧出来的循环工质混合再次进入冷却器，完成整个循环过程。5.一种自深度冷却动力循环系统，其特征在于，包括加热器(D1)、膨胀部件(D2)、发电机(D3)、冷却器(D4)、喷流装置(D5)、工质泵(D6)、增压部件(D7)；所述工质泵(D6)用于对液态工质进行增压，且所述工质泵(D6)的出口与所述加热器(D1)的进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘利生，史维秀，李冰，魏小林，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11