一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统技术方案

一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统，该系统包括高温热源、汽轮机、回热系统、冷却系统、压缩机和低温泵；本实用新型专利技术还公开了该系统的工作方法。本实用新型专利技术是一种全新的热力循环系统，系统理论计算循环效率远远超过了同条件下现有的热力循环系统，且实现了零成本、100％的碳捕集；与现有超临界二氧化碳动力循环系统相比，仅低温泵到汽轮机入口段为高压运行，其余设备均为低压运行，高压设备数量大大减小，建设成本大大降低，安全性大幅提高；液化天然气、太空环境可在冷却系统中作为低温热源，在航天、航海等领域应用中性能优异、潜力巨大。

A Transcritical Transfluidic Thermal Cycle System for Carbon Dioxide

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统
本技术涉及热能动力工程领域，具体涉及一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统。
技术介绍
超临界二氧化碳布雷顿循环凭借其能量密度大、系统结构紧凑、循环效率较高的特点，有望取代蒸汽动力循环。但由于在超临界二氧化碳布雷顿循环中工质不能被加热到很高温度(低于620℃)，系统效率没有明显的竞争优势；压缩机功耗占比太大，严重影响系统效率；循环过程中工质压力全部位于临界压力以上，对各部件的材料提出更高要求，需要重新设计设备，投资成本很大。关于Allam循环，Allam循环实际上就是一个富氧燃烧的布雷顿循环，其效率达到了59％，但这是在初温为1500℃、初压为30MPa的条件下得到的，且其循环过程工质压力全部大于临界压力，对设备的抗高温能力和承压能力提出了很高要求，实现的难度极大，不易于推广实施。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统，高温热源可以将工质加热到600～1500℃；将以二氧化碳为循环工质的汽轮机的出口压力降到临界压力以下，从而提高汽轮机的比焓降；将二氧化碳冷却为饱和液体后再用低温泵加压，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统，其特征在于，包括高温热源(A)、汽轮机(B)、回热系统(C)、冷却系统(D)、压缩机(E)和低温泵(F)；具体连接关系为：高温热源(A)出口连接汽轮机(B)入口，汽轮机(B)出口连接回热系统(C)放热侧一级入口，回热系统(C)放热侧的一级出口连接冷却系统(D)的放热侧一级入口，冷却系统(D)放热侧一级出口连接压缩机(E)入口，压缩机(E)出口连接回热系统(C)放热侧二级入口，回热系统(C)放热侧二级出口连接冷却系统(D)放热侧二级入口，冷却系统(D)放热侧二级出口连接低温泵(F)入口，低温泵(F)出口连接回热系统(C)吸热侧入口，回热系统(C)吸热侧出...

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统，其特征在于，包括高温热源(A)、汽轮机(B)、回热系统(C)、冷却系统(D)、压缩机(E)和低温泵(F)；具体连接关系为：高温热源(A)出口连接汽轮机(B)入口，汽轮机(B)出口连接回热系统(C)放热侧一级入口，回热系统(C)放热侧的一级出口连接冷却系统(D)的放热侧一级入口，冷却系统(D)放热侧一级出口连接压缩机(E)入口，压缩机(E)出口连接回热系统(C)放热侧二级入口，回热系统(C)放热侧二级出口连接冷却系统(D)放热侧二级入口，冷却系统(D)放热侧二级出口连接低温泵(F)入口，低温泵(F)出口连接回热系统(C)吸热侧入口，回热系统(C)吸热侧出口连接高温热源(A)入口形成二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统回路。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统，其特征在于：所述汽轮机(B)出口压力为0.005～0.5MPa。3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳跨临界跨流态热力循环系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云刚，马文友，张哲维，王弈然，朱清民，刘璇，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61