本发明专利技术属于太阳能发电技术领域，公开了一种超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置及方法，主要由压缩机、回热器、加热器、热水换热器、冷却器、透平、槽式太阳能集热器、热熔盐储罐、冷熔融盐储罐、泵、压力计、温度计、闸阀等设备组成。太阳能熔盐储能设备将加热的高温态熔融盐储存在热熔盐储罐中，热熔盐储罐的熔融盐由泵抽入S‑CO<subgt;2</subgt;热电联产循环，对换热器中的CO<subgt;2</subgt;进行加热，当流出加热器的熔融盐进入冷熔盐储罐，冷熔盐储罐中的熔盐经过槽式太阳能集热器吸收热量后又回到热熔盐储罐中。熔盐加热二氧化碳，变成超临界流体的二氧化碳对布雷顿热电联产循环进行加热，并为外界提供电量与热水。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能发电，尤其涉及一种超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置及方法。
技术介绍
1、随着我国经济的迅速发展，能源问题日趋严重，但相比于发达国家，我国的能源利用率较低。因此，提高我国的能源转换与利用效率对于我国的可持续发展具有十分重要的意义。超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide，简称s-co2)由于其化学性质不活泼，不易燃，使用安全，价格低廉，在室温条件下就可达到超临界状态。太阳能是重要的可再生能源，具有易于获取、储量巨大、普遍等诸多优势。太阳能光热发电系统的运行方式灵活，但太阳能光热发电系统受到天气和昼夜交替等不稳定因素的影响。这会导致光热发电系统运行不稳定，而熔盐储热系统可克服这一缺陷，成了目前太阳能发电站进行储热的首选介质。热电联产循环在可持续发展具有极端重要性，在热能的节能和环境改善中具有极大的潜力。在中国的西藏，新疆，南沙等偏远的居民区或者部队驻地、哨所，大多环境恶劣，但可能会用到大型的工作机组或者生活用电，国家电网不能完全覆盖，难以保证能源的供应。
2、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：在我国偏远地区，地理环境恶劣，风力发电系统安装困难，对边远地区供电产生困扰。现有的太阳能光热发电系统受到天气和昼夜交替等不稳定因素的影响，当未有太阳光时，光伏发电系统不能运行。本技术克服未有太阳光条件下，现有光热系统无法对外界供电问题。在太阳能充足条件下，对外界提供热量和热水，并把太阳能转化为化学能并储存在熔融盐中，当未有太阳能条件下，对外界提供热量。
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p>技术实现思路1、针对偏远地区用电问题，本专利技术提供了一种超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置及方法，采用有限时间热力学理论，通过matlab软件编写了基于熔盐加热s-co2布雷顿热电联产循环的有限时间力热力学分析与优化程序，对不同初始条件改变下的循环能进行分析。
2、本专利技术是这样实现的，一种超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，包括压缩机、回热器、加热器、热水换热器、冷却器、透平、槽式太阳能集热器、热熔盐储罐、冷熔融盐储罐、泵、压力计、温度计、闸阀；
3、压缩机，用于吸入低温低压的co2流体，对co2进行压缩后，向排气管排出高压的co2流体，为循环提供动力；
4、回热器，用于将循环中的高温高压气体中的热量转移到低温低压流体中，从而提高低温低压流体的温度和压力；
5、加热器，用于利用热熔盐对co2进行加热；
6、热水换热器，用于将热能从s-co2流体传递到工质水中；
7、冷却器，用于利用水为冷却剂除去热量；
8、透平，用于把s-co2流体的能量转化为旋转的机械能,带动压缩机运转；
9、槽式太阳能集热器，用于收集太阳能产生的热量；
10、热熔盐储罐，用于储存热熔盐；
11、冷熔融盐储罐，用于储存冷熔融盐；
12、泵，用于将熔融盐抽入s-co2热电联产循环；
13、压力计，用于测量装置工作过程中的压力；
14、温度计，用于测量装置工作工程中的压力；
15、闸阀，用于对熔盐流动进行控制。
16、进一步，太阳能熔盐储能设备将加热的高温态熔融盐储存在热熔盐储罐中，热熔盐储罐的熔融盐由泵抽入s-co2热电联产循环，对换热器中的co2进行加热，当流出加热器的熔融盐进入冷熔盐储罐，冷熔盐储罐中的熔盐经过槽式太阳能集热器吸收热量后又回到热熔盐储罐中；熔盐加热二氧化碳，变成超临界流体的二氧化碳对布雷顿热电联产循环进行加热，并为外界提供电量与热水。
17、本专利技术的另一目的在于提供一种实现所述超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置的超临界二氧化碳布雷顿热电联产方法，包括：
18、s1，太阳能熔盐储能设备将加热的高温态熔融盐储存在热熔盐储罐中；
19、s2，热熔盐储罐的熔融盐由泵抽入s-co2热电联产循环，对换热器中的co2进行加热；
20、s3，当流出加热器的熔融盐进入冷熔盐储罐，冷熔盐储罐中的熔盐经过槽式太阳能集热器吸收热量后又回到热熔盐储罐中；
21、s4，熔盐加热二氧化碳，变成超临界流体的二氧化碳对布雷顿热电联产循环进行加热，并为外界提供电量与热水。
22、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产方法的步骤。
23、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产方法的步骤。
24、本专利技术的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，信息数据处理终端用于实现所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置。
25、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
26、第一，熔盐与超临界二氧化碳的初始参数对本联合动力循环的影响较大，各参数之间相互影响，使得循环性能变化。本作品通过matlab软件编写了基于熔盐加热s-co2布雷顿热电联产循环的有限时间力热力学分析与优化程序。对循环净功率wnet、用户侧功率wu和循环热效率η进行分析发现不同参数对于本循环性能的影响。
27、1、槽式太阳能集热器
28、槽式太阳能集热器利用抛物线形状的集热器表面来收集太阳能，这种设计使得集热器能够更有效地收集和利用太阳能。与其它类型的太阳能集热器相比，它的能源收集效率更高，而且有更高的储存效率。
29、2、熔盐储热
30、熔盐储热是一种显热储热技术，利用材料在升温或降温过程中的温差而实现热能存储。该方式可实现百兆瓦级储能功率，单日10h以上的储热能力以及具有储热效率高、使用寿命长、系统运行灵活、环保安全等优点。与其它储能技术相比，熔盐储热系统可以在高温下工作，储热密度更高，熔盐储热系统的成本较低，投资回收期短：与传统的蒸汽储热系统相比，用熔盐储热方案的发电量可以提高1倍，而投资仅增加32.3％，使投资回收期从3.1年减少到2.1年。
31、3、超临界二氧化碳
32、超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统是一种新型的热力发电系统，它采用超临界二氧化碳作为工质进行布雷顿循环发电，具有高效率、小型化、高速响应、高可靠性和环保节能等优点。与传统的蒸汽循环发电系统相比，热效率可提高20％-30％左右。
33、4、热电联产
34、热电联产系统相比其他能源利用技术，具有高能源利用效率、污染小、可靠性高、运行成本低等优点。
35、第二，槽式太阳能熔盐储热系统耦合超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置的应用前景广阔，主要表现在以下几个方面：
36、1、能源储存：熔盐储热系统可以解决太阳能发电中的能源储存难题。在阳光充足的时候，熔盐吸收热量并储本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，使用压缩机对CO2进行压缩，再通过回热器提升低温低压流体的温度和压力。该装置结合热熔盐的加热功能、太阳能的集热技术和冷却系统，实现S-CO2流体的能量转化为机械能。同时，配备了热熔盐和冷熔融盐的储存罐，并通过泵将熔融盐注入循环系统，以及装置内置的压力计和温度计用于监控工作状态，而闸阀则控制熔盐的流动。
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，该装置包括：
3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，所述透平用于把S-CO2流体的能量转化为旋转的机械能，并带动压缩机运转。
4.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，所述槽式太阳能集热器收集的太阳能热量可被存储于热熔盐储罐内，供后续使用。
5.如权利要求2所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，太阳能熔盐储能设备将加热的高温态熔融盐储存在热熔盐储罐中，热熔盐储罐的熔融盐由泵抽入S-CO2热电联产循环，对换热器中的CO2进行加热，当流出加热器的熔融盐进入冷熔盐储罐，冷熔盐储罐中的熔盐经过槽式太阳能集热器吸收热量后又回到热熔盐储罐中；熔盐加热二氧化碳，变成超临界流体的二氧化碳对布雷顿热电联产循环进行加热，并为外界提供电量与热水。
6.一种实现所述超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置的超临界二氧化碳布雷顿热电联产方法，包括：
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【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，使用压缩机对co2进行压缩，再通过回热器提升低温低压流体的温度和压力。该装置结合热熔盐的加热功能、太阳能的集热技术和冷却系统，实现s-co2流体的能量转化为机械能。同时，配备了热熔盐和冷熔融盐的储存罐，并通过泵将熔融盐注入循环系统，以及装置内置的压力计和温度计用于监控工作状态，而闸阀则控制熔盐的流动。
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，该装置包括：
3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳布雷顿热电联产装置，其特征在于，所述透平用于把s-co2流体的能量转化为旋转的机械能，并带动压缩机运转。
4.根据权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建利，夏少军，金晴龙，黄佳洛，李鹏蕾，张新，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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