超临界二氧化碳朗肯循环发电装置的制作方法

本技术涉及一种超临界二氧化碳朗肯循环发电装置。

背景技术：

1、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。

2、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

1、针对上述问题，本实用新型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。

2、实现本实用新型的技术方案如下

3、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；

4、二氧化碳储罐内储放液态二氧化碳；

5、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；

6、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；

7、换热器排出的超临界二氧化碳送入透平发电机组中做功；

8、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。

9、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。

10、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；

11、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；

12、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；

13、二级透平机的乏气排出端与冷凝器形成连通。

14、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。

15、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；

16、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；

17、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。

18、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。

19、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。

20、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。

技术特征：

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；

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；

4.如权利要求1或2或3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。

5.如权利要求4所述的超临界二氧化碳朗肯循环发电装置，其特征在于，在透平机组与冷凝器之间设置有回热器；

6.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，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。

7.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，二氧化碳储罐上连通有向储罐内加入二氧化碳的加料管。

技术总结
本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。

技术研发人员：杨家华,杨晨滈
受保护的技术使用者：江苏河海新能源股份有限公司
技术研发日：20221123
技术公布日：2024/1/12