一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统，包括超临界CO2布雷顿循环系统、CO2热泵系统和低温发电系统；超临界CO2布雷顿循环系统包括热源、超临界CO2透平、高温回热器、低温回热器、预冷器、一级压缩机、间冷器、二级压缩机和再压缩机；CO2热泵系统包括CO2热泵系统压缩机、储热换热器、冷却器、主阀门、节流装置、旁路阀门、储冷换热器、储冷罐和冷水泵；低温发电系统包括低温发电系统透平、回热器、冷却器、压缩机、加热器、储热工质泵和储热罐。该系统回收利用了超临界CO2发电系统中预冷器和间冷器释放的热量。系统中预冷器和间冷器释放的热量。系统中预冷器和间冷器释放的热量。

【技术实现步骤摘要】
一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统


[0001]本技术涉及一种发电系统，具体涉及一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统。

技术介绍

[0002]在能源匮乏及环境危机的大背景下，提高能源利用率日益受到人们的重视。目前在众多热力循环当中，超临界布雷顿循环是一种最有优势的循环形式。新型超临界工质(二氧化碳、氦气和氧化二氮等)具有能量密度大，传热效率高，系统简单等先天优势，可以大幅提高热功转换效率，减小设备体积，具有很高的经济性。
[0003]另一方面，随着新能源，尤其是风电和太阳能光伏发电的增加，新能源发电对于电网的冲击作用越技术显，为了解决这个问题，储能越发受到人们的重视，目前的储能系统包括电池储能，压缩空气储能，抽水储能等，电池储能效率最高，但是成本太高，压缩空气储能需要储存大量压缩空气，一般选择山洞等特殊地形储存压缩空气，抽水储能需要建立水库，也需要相当大的施工量。电热储能则是一个更好的储能方式，一般的电热储能是联合热泵循环，以及低温发电循环。首先利用多余的电能驱动热泵，从空气或者江河水中吸收低温热量，经过泵的增温增压提高热量的品质，然后将其储存，等到需要用电时将热量释放给低温发电循环装置，低温发电循环装置吸收热量后发电。而前述超临界CO2发电系统运行时预冷器等设备需要向外径环境释放大量低温热量，这部分热量比环境空气或水的温度略高，若从这部分热源中吸收热量经过热泵提高品质再储存起来，其利用效率更高。
[0004]本技术正是针对这个问题，提出了一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统，将超临界CO2布雷顿循环发电系统中预冷器和间冷器释放的热量通过热泵系统回收，经过热泵提高品质后储存，待到需要时再通过低温发电系统发电使用。提高了储能效率。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提高电热储能的利用效率，提出了一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统，将超临界CO2布雷顿循环发电系统中预冷器和间冷器释放的热量通过热泵系统回收，经过热泵提高品质后储存，待到需要时再通过低温发电系统发电使用，提高了储能效率。
[0006]为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统，包括超临界CO2布雷顿循环系统、CO2热泵系统和低温发电系统；
[0008]所述超临界CO2布雷顿循环系统包括热源1
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1，热源1
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1的出口与超临界CO2透平1
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2的进口相连通，超临界CO2透平1
‑
2的出口与超临界CO2高温回热器1
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3 的热侧入口相连通，超临界CO2高温回热器1
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3的热侧出口与超临界CO2低温回热器1
‑
4的热侧入口相连通，超临界CO2低温回热器1
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4的热侧出口分为两路，一路与超临界CO2预冷器1
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5的热侧入口相连通，
超临界CO2预冷器1
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5的热侧出口与超临界CO2一级压缩机1
‑
6的进口相连通，超临界CO2一级压缩机1
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6的出口与超临界CO2间冷器1
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7的热侧进口相连通，超临界CO2间冷器1
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7的热侧出口与超临界CO2二级压缩机1
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8进口相连通，超临界CO2二级压缩机1
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8的出口与超临界CO2低温回热器1
‑
4的冷侧进口相连通，超临界CO2低温回热器1
‑
4的冷侧出口与超临界CO2高温回热器1
‑
3的冷侧进口相连通，超临界CO2低温回热器1
‑
4的热侧出口的另一路与超临界CO2再压缩机1
‑
9的入口相连通，超临界CO2再压缩机1
‑
9的出口与超临界CO2低温回热器1
‑
4的冷侧出口汇合后与超临界CO2高温回热器1
‑
3的冷侧进口相连通，超临界CO2高温回热器1
‑
3的冷侧出口与热源1
‑
1的进口相连通；
[0009]所述CO2热泵系统包括CO2热泵系统压缩机2
‑
1，CO2热泵系统压缩机2
‑
1的出口与CO2热泵系统储热换热器2
‑
2的热侧进口相连通，CO2热泵系统储热换热器 2
‑
2的热侧出口与CO2热泵系统冷却器2
‑
3的进口相连通，CO2热泵系统冷却器2
‑
3 的出口分为两路，一路与CO2热泵系统主阀门2
‑
4入口相连通，CO2热泵系统主阀门2
‑
4出口与CO2热泵系统节流装置2
‑
5的进口相连通，另一路与CO2热泵系统旁路阀门2
‑
6入口相连通，CO2热泵系统旁路阀门2
‑
6出口与CO2热泵系统节流装置 2
‑
5的出口汇合后与CO2热泵系统储冷换热器2
‑
7的热侧进口相连通，CO2热泵系统储冷换热器2
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7的热侧出口与CO2热泵系统压缩机2
‑
1的进口相连通，CO2热泵系统储冷换热器2
‑
7的冷侧出口与CO2热泵系统储冷罐2
‑
8的入口相连通，CO2热泵系统储冷罐2
‑
8的出口与CO2热泵系统冷水泵2
‑
9的入口相连通，CO2热泵系统冷水泵2
‑
9的出口分别与超临界CO2预冷器1
‑
5的冷侧入口、超临界CO2间冷器 1
‑
7冷侧入口、低温发电系统冷却器3
‑
3的冷侧入口相连通，超临界CO2预冷器1
‑
5 的冷侧出口、超临界CO2间冷器1
‑
7冷侧出口、低温发电系统冷却器3
‑
3的冷侧出口分别与CO2热泵系统储冷换热器2
‑
7的冷侧进口相连通；
[0010]所述低温发电系统包括低温发电系统透平3
‑
1，低温发电系统透平3
‑
1的出口与低温发电系统回热器3
‑
2的热侧入口相连通，低温发电系统回热器3
‑
2的热侧出口与低温发电系统冷却器3
‑
3的热侧入口相连通，低温发电系统冷却器3
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3的热侧出口与低温发电系统压缩机3
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4的入口相连通，低温发电系统压缩机3
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4的出口与低温发电系统回热器3
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2的冷侧入口相连通，低温发电系统回热器3
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2的冷侧出口与低温发电系统加热器3
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5的冷侧入口相连通，低温发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带电热储能的超临界CO2布雷顿循环发电系统，其特征在于，包括超临界CO2布雷顿循环系统、CO2热泵系统和低温发电系统；所述超临界CO2布雷顿循环系统包括热源(1
‑
1)，热源(1
‑
1)的出口与超临界CO2透平(1
‑
2)的进口相连通，超临界CO2透平(1
‑
2)的出口与超临界CO2高温回热器(1
‑
3)的热侧入口相连通，超临界CO2高温回热器(1
‑
3)的热侧出口与超临界CO2低温回热器(1
‑
4)的热侧入口相连通，超临界CO2低温回热器(1
‑
4)的热侧出口分为两路，一路与超临界CO2预冷器(1
‑
5)的热侧入口相连通，超临界CO2预冷器(1
‑
5)的热侧出口与超临界CO2一级压缩机(1
‑
6)的进口相连通，超临界CO2一级压缩机(1
‑
6)的出口与超临界CO2间冷器(1
‑
7)的热侧进口相连通，超临界CO2间冷器(1
‑
7)的热侧出口与超临界CO2二级压缩机(1
‑
8)进口相连通，超临界CO2二级压缩机(1
‑
8)的出口与超临界CO2低温回热器(1
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4)的冷侧进口相连通，超临界CO2低温回热器(1
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4)的冷侧出口与超临界CO2高温回热器(1
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3)的冷侧进口相连通，超临界CO2低温回热器(1
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4)的热侧出口的另一路与超临界CO2再压缩机(1
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9)的入口相连通，超临界CO2再压缩机(1
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9)的出口与超临界CO2低温回热器(1
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4)的冷侧出口汇合后与超临界CO2高温回热器(1
‑
3)的冷侧进口相连通，超临界CO2高温回热器(1
‑
3)的冷侧出口与热源(1
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1)的进口相连通；所述CO2热泵系统包括CO2热泵系统压缩机(2
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1)，CO2热泵系统压缩机(2
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1)的出口与CO2热泵系统储热换热器(2
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2)的热侧进口相连通，CO2热泵系统储热换热器(2
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2)的热侧出口与CO2热泵系统冷却器(2
‑
3)的进口相连通，CO2热泵系统冷却器(2
‑
3)的出口分为两路，一路与CO2热泵系统主阀门(2
‑
4)入口相连通，CO2热泵系统主阀门(2
‑
4)出口与CO2热泵系统节流装置(2
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5)的进口相连通，另一路与CO2热泵系统旁路阀门(2
‑
6)入口相连通，CO2热泵系统旁路阀门(2
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6)出口与CO2热泵系统节流装置(2
‑
5)的出口汇合后与CO2热泵系统储冷换热器(2
‑
7)的热侧进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：高炜，姚明宇，张旭伟，张磊，吴帅帅，李晓照，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：