超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统技术方案

本申请涉及发电技术领域，尤其是涉及一种超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统包括换热路径、第一介质压缩路径、第二介质压缩路径、吸热路径、做功路径及回热路径，换热路径包括第一换热路径和第二换热路径；第一介质压缩路径与第二介质压缩路径并联设置并形成有同一输入端，且第一介质压缩路径经由回热路径与第二介质压缩路径相汇合并形成有同一输出端；第一换热路径、同一输入端、第二换热路径、吸热路径、做功路径以及第一换热路径顺次相连通，第一介质压缩路径和/或第二介质压缩路径设置有流量调节装置，用于储存或者释放工质，以改变路径中的工质的流量，适应变工况控制。

【技术实现步骤摘要】
超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统
本申请涉及发电
，尤其是涉及一种超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统。
技术介绍
目前，超临界二氧化碳布雷顿循环作为一种前沿的发电技术，在火电、核电、船舰动力以及太阳能发电等领域具有广阔的工程应用前景。但由于闭式循环的缘故，很难调节单个部件的进口流量，增加了变工况下系统各旋转部件匹配运行的复杂性，即现有的超临界二氧化碳布雷顿循环系统无法快速针对变工况进行自我调整。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，在一定程度上解决了现有技术中存在的超临界二氧化碳布雷顿循环系统无法快速针对变工况进行自我调整的技术问题。本申请提供了一种超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，包括：换热路径、第一介质压缩路径、第二介质压缩路径、吸热路径、做功路径以及回热路径；其中，所述换热路径包括第一换热路径和第二换热路径；所述第一介质压缩路径与所述第二介质压缩路径并联设置并形成有同一输入端，且所述第一介质压缩路径经由所述回热路径与所述第二介质压缩路径相汇合并形成有同一输出端；所述第一换热路径的输出端与所述同一输入端相连通，所述同一输出端与所述第二换热路径的输入端相连通；所述第二换热路径的输出端、所述吸热路径以及所述做功路径的输入端顺次相连通；所述做功路径的输出端与所述第一换热路径的输入端相连通；所述第一介质压缩路径和/或所述第二介质压缩路径并联有流量调节装置，用于储存或者释放工质，以改变流入所述做功路径内的工质的流量。r>在上述技术方案中，进一步地，所述第一介质压缩路径设置有相连通的冷却器和主压缩机，且所述流量调节装置与入口端与所述主压缩机的出口端相连通，所述流量调节装置的出口端与所述冷却器的入口端相连通。在上述任一技术方案中，进一步地，所述流量调节装置包括顺次相连通的第一控制阀、储存设备以及第二控制阀，且所述第一控制阀还与主压缩机的出口端相连通，所述第二控制阀还与所述冷却器的入口端相连通。在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一介质压缩路径与所述第二介质压缩路径所形成的同一输入端以及所述储存设备均经由第一混合装置与所述冷却器相连通。在上述任一技术方案中，进一步地，所述做功路径包括并联设置的第一做功路径以及第二做功路径；其中，所述第一做功路径设置有第一透平，且所述第一透平与所述主压缩机同轴设置；所述第二做功路径设置有第二透平，且所述第二透平与所述第二介质压缩路径的再压缩机同轴设置；所述主压缩机与所述再压缩机经由变速装置相连接。在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一透平的两端部设置有第一密封结构；所述主压缩机的两端部设置有第二密封结构；所述第二透平的两端部设置有第三密封结构；所述再压缩机的两端部设置有第四密封结构。在上述任一技术方案中，进一步地，所述吸热路径设置有热源，所述热源的输入端与所述第二换热路径的输出端相连通，所述热源的输出端与所述第一透平以及所述第二透平所共有的输入端相连通，以形成所述吸热路径；所述第一透平以及所述第二透平所共有的输出端经由第二混合装置与第一换热路径的输入端相连通。在上述任一技术方案中，进一步地，所述换热路径设置有高温回热器以及低温回热器；其中，所述高温回热器的低压输入端与所述第一透平以及所述第二透平共有的输出端相连通，所述高温回热器的低压输出端与所述低温回热器的低压输入端相连通，所述低温回热器的低压输出端与所述第一介质压缩路径以及所述第二介质压缩路径所共有的同一输入端相连通，以形成所述第一换热路径；所述再压缩机的输入端与所述第一介质压缩路径以及所述第二介质压缩路径所共有的同一输入端相连通，所述再压缩机的输出端与所述第一介质压缩路径以及所述第二介质压缩路径所共有的同一输出端相连通，以形成第二介质压缩路径；所述主压缩机的输入端经由所述冷却器与所述第一介质压缩路径以及所述第二介质压缩路径所共有的同一输入端相连通，所述主压缩机的输出端与所述低温回热器的高压输入端相连通，以形成所述第一介质压缩路径；所述低温回热器的高压输出端以及所述再压缩机的输出端通过管道并经由第三混合装置汇合于所述第一介质压缩路径以及所述第二介质压缩路径所共有的同一输出端，以形成所述回热路径；所述第一介质压缩路径以及所述第二介质压缩路径所共有的同一输出端与所述高温回热器的高压输入端相连通，以形成所述第二换热路径。在上述任一技术方案中，进一步地，所述超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统还包括驱动装置以及发电装置；其中，所述驱动装置、所述发电装置以及所述变速装置顺次相连接，且所述驱动装置与所述发电装置之间设置有扭矩转换器。在上述任一技术方案中，进一步地，所述主压缩机的背离所述第一透平的端部设置有第一径向轴承，所述主压缩机和所述第一透平形成的共轴结构上设置有第一推力轴承；所述再压缩机的背离所述第二透平的端部设置有第二径向轴承，所述再压缩机和所述第二透平形成的共轴结构上设置有第二推力轴承。本申请还提供了一种工作方法，应用于上述的超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，包括如下步骤：当实际发电功率等于预设工况功率时，两部分工质分别在对应的所述第一透平、所述第二透平做功后排出，在所述第二混合装置中进行混合整流，然后相继经过所述高温回热器以及所述低温回热器放热，并且在所述低温回热器的出口端分成两路，其中一路工质被所述再压缩机压至高压状态，其中另一路工质经过所述冷却器冷却后被所述主压缩机压缩，而后在所述低温回热器中被加热并与前一路工质在所述第三混合装置中混合，然后依次经过所述高温回热器以及所述热源吸热，最后分流至所述第一透平和所述第二透平中做功；当实际发电功率小于预设工况功率时，所述第一控制阀将经由所述主压缩机的出口端流出的一部分工质分流至所述流量调节装置，其余的另一部分工质进入所述低温回热器后与经由所述再压缩机的出口端流出的工质在所述第三混合装置中混合，然后依次经过所述高温回热器以及所述热源吸热，最后分流至所述第一透平和所述第二透平中做功，做功后的工质在所述第二混合装置中混合整流并依次经过高温回热器、低温回热器后到达所述第一介质压缩路径以及所述第二介质压缩路径所共有的同一输入端，其中一路工质进入所述再压缩机，另一路工质进入所述第一混合装置并与先前进入所述流量调节装置中通过所述第二控制阀释放的工质混合整流，再通过所述冷却器进入所述主压缩机；在实际发电功率小于预设工况功率的前提下，且需要提高预设工况功率时，通过所述第一控制阀以及所述第二控制阀减小进入所述流量调节装置中的工质流量，完成变工况调节。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供的超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统中，第一介质压缩路径和/或第二介质压缩路径并联有流量调节装置，变工况时可以通过流量调节装置控制进入做功路径内的流量，进而实现功率变化，以匹配实际发电需要，且减小了变工况下系统各旋转部件匹配运行的复杂性。本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，其特征在于，包括：换热路径、第一介质压缩路径、第二介质压缩路径、吸热路径、做功路径以及回热路径；其中，所述换热路径包括第一换热路径和第二换热路径；所述第一介质压缩路径与所述第二介质压缩路径并联设置并形成有同一输入端，且所述第一介质压缩路径经由所述回热路径与所述第二介质压缩路径相汇合并形成有同一输出端；/n所述第一换热路径的输出端与所述同一输入端相连通，所述同一输出端与所述第二换热路径的输入端相连通；所述第二换热路径的输出端、所述吸热路径以及所述做功路径的输入端顺次相连通；所述做功路径的输出端与所述第一换热路径的输入端相连通；/n所述第一介质压缩路径和/或所述第二介质压缩路径并联有流量调节装置，用于储存或者释放工质，以改变流入所述做功路径内的工质的流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，其特征在于，包括：换热路径、第一介质压缩路径、第二介质压缩路径、吸热路径、做功路径以及回热路径；其中，所述换热路径包括第一换热路径和第二换热路径；所述第一介质压缩路径与所述第二介质压缩路径并联设置并形成有同一输入端，且所述第一介质压缩路径经由所述回热路径与所述第二介质压缩路径相汇合并形成有同一输出端；
所述第一换热路径的输出端与所述同一输入端相连通，所述同一输出端与所述第二换热路径的输入端相连通；所述第二换热路径的输出端、所述吸热路径以及所述做功路径的输入端顺次相连通；所述做功路径的输出端与所述第一换热路径的输入端相连通；
所述第一介质压缩路径和/或所述第二介质压缩路径并联有流量调节装置，用于储存或者释放工质，以改变流入所述做功路径内的工质的流量。


2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，其特征在于，所述第一介质压缩路径设置有相连通的冷却器和主压缩机，且所述流量调节装置与入口端与所述主压缩机的出口端相连通，所述流量调节装置的出口端与所述冷却器的入口端相连通。


3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，其特征在于，所述流量调节装置包括顺次相连通的第一控制阀、储存设备以及第二控制阀，且所述第一控制阀还与所述主压缩机的出口端相连通，所述第二控制阀还与所述冷却器的入口端相连通。


4.根据权利要求3所述的超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，其特征在于，所述第一介质压缩路径与所述第二介质压缩路径所形成的同一输入端以及所述储存设备均经由第一混合装置与所述冷却器相连通。


5.根据权利要求4所述的超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，其特征在于，所述做功路径包括并联设置的第一做功路径以及第二做功路径；其中，所述第一做功路径设置有第一透平，且所述第一透平与所述主压缩机同轴设置；所述第二做功路径设置有第二透平，且所述第二透平与所述第二介质压缩路径的再压缩机同轴设置；所述主压缩机与所述再压缩机经由变速装置相连接。


6.根据权利要求5所述的超临界二氧化碳再压缩循环双透平发电系统，其特征在于，所述第一透平的两端部设置有第一密封结构；
所述主压缩机的两端部设置有第二密封结构；
所述第二透平的两端部设置有第三密封结构；
所述再压缩机的两端部设置有第四密封结构。

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【专利技术属性】
技术研发人员：高骥，孔建强，张军辉，谢永慧，朱何钊，刘象拯，丁旭东，杨雄民，马晓飞，毛汉忠，
申请(专利权)人：杭州汽轮机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33