一种基于Allam动力循环的热电联供系统的制作方法

本发明涉及超临界二氧化碳循环，具体地涉及一种基于allam动力循环的热电联供系统。

背景技术：

1、allam动力循环是一种新型的超临界二氧化碳（co2）布雷顿循环，利用含碳燃料与纯氧混合燃烧形成以co2和h2o为主的燃烧产物，可实现nox接近零的排放。allam动力循环结构简单、与其他富氧燃烧循环相比经济性优良、碳捕集性能卓越且循环效率高，因而备受关注。

2、目前，allam动力循环的过程通常为：含碳燃料、纯氧和高压co2进入燃烧室燃烧，燃烧产物包括高温co2和h2o；高温co2和h2o先进入透平做功，然后进入回热器与循环的高压co2进行换热，接着在气水分离器中，h2o和co2相互分离，分离得到的co2冷凝加压后进入回热器，co2加热后进入燃烧室，重新加入循环。

3、然而，在上述allam动力循环中，热能利用并不充分，导致系统综合效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的allam动力循环中热能利用不充分，导致系统综合效率较低的问题，提供一种基于allam动力循环的热电联供系统。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种基于allam动力循环的热电联供系统，所述基于allam动力循环的热电联供系统包括燃烧室、透平、回热器、余热换热器、气水分离器、蒸发器以及供水器；

3、所述燃烧室的出口与所述透平的入口连通，所述透平的出口与所述回热器的第一入口连通；

4、所述回热器的第一出口与所述余热换热器的第一入口连通，所述余热换热器的第二入口与所述供水器的出口连通，所述余热换热器的第一出口与所述气水分离器的入口连通；

5、所述气水分离器的气体出口与所述蒸发器的第一入口连通，所述蒸发器的第一出口与所述回热器的第二入口连通。

6、在本申请实施例中，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括压缩机、冷凝器以及膨胀阀；

7、所述蒸发器的第二出口与所述压缩机的入口连通，所述压缩机的出口与所述冷凝器的第一入口连通，所述冷凝器的第一出口与所述膨胀阀的入口连通，所述膨胀阀的出口与所述蒸发器的第二入口连通。

8、在本申请实施例中，所述冷凝器的第二入口与所述供水器的出口连通。

9、在本申请实施例中，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括水箱；

10、所述余热换热器的第二出口以及所述冷凝器的第二出口均与所述水箱的入口连通。

11、在本申请实施例中，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括增压泵；

12、所述蒸发器的第一出口与所述增压泵的入口连通，所述增压泵的出口与所述回热器的第二入口连通。

13、在本申请实施例中，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括分离器；

14、所述增压泵的出口与所述分离器的入口连通，所述分离器的第一出口与所述回热器的第二入口连通。

15、在本申请实施例中，所述回热器的第二出口与所述燃烧室的二氧化碳入口连通。

16、在本申请实施例中，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括空气分离器；

17、所述空气分离器的氧气出口与所述燃烧室的氧气入口连通。

18、在本申请实施例中，所述空气分离器的氮气出口与所述回热器的氮气入口连通。

19、在本申请实施例中，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括燃料压缩机；

20、所述燃料压缩机的出口与所述燃烧室的燃料入口连通。

21、通过采用上述基于allam动力循环的热电联供系统，可以进一步回收回热器输出的燃烧产物中的余热，从而可以提高热能的利用率。通过在回热器之后增设余热换热器和蒸发器两个燃烧产物的降温环节，使得燃烧产物持续降温，从而降温幅度较大，易于co2冷凝，提升了循环发电性能。同时，利用冷凝余热，还提高了热泵系统（热泵系统包括压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器）的性能系数。此外，还可以对供水器提供的冷却水进行加热，提高了冷却水的温升。综合以上优势，使得本申请提供的基于allam动力循环的热电联供系统可以实现高效热电联供的目的。

22、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述基于allam动力循环的热电联供系统包括燃烧室、透平、回热器、余热换热器、气水分离器、蒸发器以及供水器；

2.根据权利要求1所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括压缩机、冷凝器以及膨胀阀；

3.根据权利要求2所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述冷凝器的第二入口与所述供水器的出口连通。

4.根据权利要求3所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括水箱；

5.根据权利要求1所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括增压泵；

6.根据权利要求5所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括分离器；

7.根据权利要求1所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述回热器的第二出口与所述燃烧室的二氧化碳入口连通。

8.根据权利要求1所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括空气分离器；

9.根据权利要求8所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述空气分离器的氮气出口与所述回热器的氮气入口连通。

10.根据权利要求1所述的基于allam动力循环的热电联供系统，其特征在于，所述基于allam动力循环的热电联供系统还包括燃料压缩机；

技术总结本发明涉及超临界二氧化碳循环技术领域，公开了一种基于Allam动力循环的热电联供系统。该系统包括燃烧室、透平、回热器、余热换热器、气水分离器、蒸发器以及供水器；回热器的第一出口与余热换热器的第一入口连通，余热换热器的第二入口与供水器的出口连通，余热换热器的第一出口与气水分离器的入口连通；气水分离器的气体出口与蒸发器的第一入口连通，蒸发器的第一出口与回热器的第二入口连通。由此，可以进一步回收回热器输出的燃烧产物中的余热，燃烧产物降温幅度较大，易于CO<subgt;2</subgt;冷凝，提升了循环发电性能。利用冷凝余热，还提高了热泵系统的性能系数以及冷却水的温升。综合以上优势，使得该系统可以实现高效热电联供的目的。技术研发人员：陈璟,丁佳,乔加飞,姜悦茂,王顺森,王兵兵,雷浩洋受保护的技术使用者：国电电力发展股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18