超临界二氧化碳朗肯循环发电装置制造方法及图纸

技术编号:37525646 阅读:11 留言:0更新日期:2023-05-12 15:50
本实用新型专利技术公开了超临界二氧化碳朗肯循环发电装置,包括二氧化碳储罐、工质泵、换热器、透平发电机组、冷凝器;二氧化碳储罐内储放液态二氧化碳;工质泵将二氧化碳储罐内的液态二氧化碳加压超过二氧化碳的临界压力输送到换热器中;换热器采用低品位热源作为驱动热源,使经过换热器的二氧化碳加热超过超临界温度;换热器排出的超临界二氧化碳送入透平发电机组中做功;冷凝器设置于透平发电机组与二氧化碳储罐之间,透平发电机组做功后的超临界二氧化碳经过冷凝器,冷凝形成液态进入二氧化碳储罐中。本循环装置从低品位热源中获得能量,利用透平机的高温排气热量,形成一个封闭的循环发电路径,减少了循环装置中的热量损失,相应的也能够提升发电效率。应的也能够提升发电效率。应的也能够提升发电效率。

【技术实现步骤摘要】
超临界二氧化碳朗肯循环发电装置


[0001]本技术涉及一种超临界二氧化碳朗肯循环发电装置。

技术介绍

[0002]二氧化碳具有无毒、不燃、热稳定性强、热性能优良等特点,可作为替代工质用于动力循环,在太阳能热发电、核能发电等领域具有广阔的应用前景。
[0003]传统的燃煤电厂发电循环仅为朗肯循环,需要锅炉提供高温热源,发电效率低下、燃煤污染严重,造成大量碳基燃料的浪费,极大地加重了二氧化碳的排放强度。

技术实现思路

[0004]针对上述问题,本技术的目的是提供一种利用超临界二氧化碳实现循环发电的超临界二氧化碳朗肯循环发电装置。
[0005]实现本技术的技术方案如下
[0006]超临界二氧化碳朗肯循环发电装置,包括二氧化碳储罐、工质泵、换热器、透平发电机组、冷凝器;
[0007]二氧化碳储罐内储放液态二氧化碳;
[0008]工质泵连通于二氧化碳储罐与换热器之间,工质泵将二氧化碳储罐内的液态二氧化碳加压超过二氧化碳的临界压力输送到换热器中;
[0009]换热器采用低品位热源作为驱动热源,使经过换热器的二氧化碳加热超过超临界温度;
[0010]换热器排出的超临界二氧化碳送入透平发电机组中做功;
[0011]冷凝器设置于透平发电机组与二氧化碳储罐之间,透平发电机组做功后的超临界二氧化碳经过冷凝器,冷凝形成液态进入二氧化碳储罐中。
[0012]本申请中一种实施方式:透平发电机组至少包括一个透平发电机组、发电机。
[0013]本申请中一种实施方式:透平发电机组包括一级透平机、二级透平机、再热器、发电机;
[0014]一级透平机的进入端与换热器的超临界二氧化碳排出端形成连通;一级透平机的排出端与再热器的进入端形成连通;
[0015]再热器的出口端与二级透平机的进入端形成连通;二级透平机带动发电机做功;
[0016]二级透平机的乏气排出端与冷凝器形成连通。
[0017]本申请中一种实施方式:透平发电机组排出的乏气对二氧化碳储罐排向换热器的液态二氧化碳进行预热。
[0018]本申请中一种实施方式:在透平机组与冷凝器之间设置有回热器;
[0019]回热器的一次侧与透平机组的乏气排出端、冷凝器形成连通;透平机组排出的乏气经过回热器一次侧进入冷凝器内;
[0020]回热器的二次侧连通于二氧化碳储罐与换热器之间;二氧化碳储罐内排出的液态
二氧化碳经过回热器的二次侧进入换热器中。
[0021]本申请中一种实施方式:从二氧化碳储罐内排出的液态二氧化碳经过工质泵加压后,进入回热器的二次侧。
[0022]本申请中一种实施方式:二氧化碳储罐上连通有向储罐内加入二氧化碳的加料管。
[0023]本申请超临界二氧化碳朗肯循环发电装置,二氧化碳在换热器从低品位热源中吸收热量,生成的超临界二氧化碳进入透平机械膨胀做功,带动发电机发电,从透平机排出的二氧化碳气体在冷凝器中放热,凝结成液态,最后借助工质泵加压重新回到换热器,如此循环往复。本循环装置从低品位热源中获得能量,利用透平机的高温排气热量,形成一个封闭的循环发电路径,减少了循环装置中的热量损失,相应的也能够提升发电效率。
附图说明
[0024]图1为本技术的实施例一示意图;
[0025]图2为本技术的实施例二示意图;
[0026]图3为本技术的实施例三示意图;
[0027]附图中,100、二氧化碳储罐,101、工质泵,102、换热器,103、透平发电机组,104、冷凝器,105、加料管,106、一级透平机,107、二级透平机,108、再热器,109、回热器。
具体实施方式
[0028]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例的附图,对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
[0029]实施例一:
[0030]请参见图1所示,超临界二氧化碳朗肯循环发电装置,包括二氧化碳储罐100、工质泵101、换热器102、透平发电机组103、冷凝器104;二氧化碳储罐100内储放液态二氧化碳,为循环发电提供二氧化碳的循环工质,二氧化碳储罐100上连通有向储罐内加入二氧化碳的加料管105,可以通过加料管105向二氧化碳储罐100内补充液态二氧化碳,使循环系统中的二氧化碳工质充足。
[0031]工质泵101提供输送的动力,同时也能够对从储罐内排出的液态二氧化碳进行增压。工质泵101连通于二氧化碳储罐100与换热器102之间,工质泵101将二氧化碳储罐100内的液态二氧化碳加压超过二氧化碳的临界压力输送到换热器102中;而换热器102采用低品位热源作为驱动热源,使经过换热器102的二氧化碳加热超过超临界温度;即换热器102的一次侧内通入低品位热源,通入的低品位热源将经过换热器102一次侧的二氧化碳进行热交换,使二氧化碳介质被加热超过超临界温度,从而从换热器102排出的是超临界状态二氧化碳,换热器102排出的超临界二氧化碳送入透平发电机组中做功。
[0032]冷凝器104设置于透平发电机组与二氧化碳储罐100之间,透平发电机组做功后的超临界二氧化碳经过冷凝器104,冷凝形成液态进入二氧化碳储罐100中,以实现循环使用,
即也能够实现循环发电过程。本实施当中的透平发电机组包括一个透平机、发电机。
[0033]通过在二氧化碳储罐100、工质泵101、换热器102、透平发电机组、冷凝器104之间形成封闭状态的二氧化碳工质循环路径,减少热量损失,相应的也提升了循环发电的效率,且也无二氧化碳排出。
[0034]实施例二:
[0035]请参见图2所示,在实施例一的基础上对透平发电机组处进行了改进,其与实施例一不同之处为:透平发电机组包括一级透平机106、二级透平机107、再热器108、发电机;一级透平机106的进入端与换热器102的超临界二氧化碳排出端形成连通,换热器102排出的超临界二氧化碳先进入一级透平机106中做功;一级透平机106的排出端与再热器的进入端形成连通,经过一级透平机106中做功后,再通过再热器108进一步加热,提升后续的做功效率;再热器108的出口端与二级透平机107的进入端形成连通;二级透平机107带动发电机做功;通过两级透平机、再热器的配合,提升做功效率及也相应的提升了发电效率。二级透平机的乏气排出端与冷凝器104形成连通,通过冷凝器104冷凝后形成液态二氧化碳,进入二氧化碳储罐100中进行循环。
[0036]实施例三:
[0037]请参见图3所示,在实施例二的基础上作出的进一步改进,即将透平发电机组排出的乏气对二氧化碳储罐100排向换热器102的液态二氧化碳进行预热。在透平本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超临界二氧化碳朗肯循环发电装置,其特征在于,包括二氧化碳储罐、工质泵、换热器、透平发电机组、冷凝器;二氧化碳储罐内储放液态二氧化碳;工质泵连通于二氧化碳储罐与换热器之间,工质泵将二氧化碳储罐内的液态二氧化碳加压超过二氧化碳的临界压力输送到换热器中;换热器采用低品位热源作为驱动热源,使经过换热器的二氧化碳加热超过超临界温度;换热器排出的超临界二氧化碳送入透平发电机组中做功;冷凝器设置于透平发电机组与二氧化碳储罐之间,透平发电机组做功后的超临界二氧化碳经过冷凝器,冷凝形成液态进入二氧化碳储罐中。2.如权利要求1所述的超临界二氧化碳朗肯循环发电装置,其特征在于,透平发电机组至少包括一个透平机、发电机。3.如权利要求1所述的超临界二氧化碳朗肯循环发电装置,其特征在于,透平发电机组包括一级透平机、二级透平机、再热器、发电机;一级透平机的进入端与换热器的超临界二氧化碳排出端形成连通;一级透平机的排出端与再热器的进入端形成连通;再...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨家华杨晨滈
申请(专利权)人:江苏河海新能源股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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