[发明专利]一种超临界二氧化碳流体发电系统用稳流调节器

说明书

技术领域

本发明涉及环保装备技术领域，具体是涉及一种超临界二氧化碳流体发电系统用稳流调节器。

背景技术

气候变化已成为影响人类生存和发展的问题之一，而大量的二氧化碳排放被认为是导致气候变暖的主要原因，我国作为世界上最大的发展中国家，以煤炭为主的一次能源和以火力发电为主的二次能源结构，随着经济总量的迅速增长，一次能源和二次能源的CO₂ 排放具有增长快、总量大的特点，为应对气候变化，发展低碳能源尤其是可再生能源和新能源已成为人们的共识，生物质发电、太阳能发电、超临界二氧化碳发电等已受到广泛关注。

随CCS技术应用发展起来的超临界二氧化碳发电系统较传统的热能发电系统，在系统热效率、总重及占地面积、污染物排放等方面表现出显著的优势，现行的超临界二氧化碳发电系统包括热源、高速涡轮机、高速发电机、高速压气机、冷却器等，其循环过程为超临界二氧化碳经压缩机升压——用高效换热器等压加热二氧化碳工质——工质进入涡轮机推动涡轮做功带动电机发电——工质进入冷却器——再进入压缩机形成闭式循环，系统投资大；而其高效换热器是超临界发电系统工程应用的基础，客观上要求用高效换热器等压加热二氧化碳工质，因此，现行超临界二氧化碳试验环路的热交换大多使用印制电路板热交换器（ＰＣＨＥ），它适用于高工作温度和高工作压力，并具有良好的扩展能力，能满足用换热器等压加热二氧化碳工质的要求，但机构复杂，投资大，一套能获取等压超临界CO₂流体的热能换热装置高达数千万美元，这于利用各类不同温度或温度波动大、不同热力强度的余热能源、太阳能及中小型生物质燃料炉的热能极不便，客观上与我国的基本经济环境条件不匹配。

为推动CO₂发电技术的应用，迫切需要一种全新的超临界CO₂流体发电系统用稳流调节装置，从而达到广泛利用各类不同温度或温度波动大、不同热力强度的余热能源、太阳能及中小型生物质燃料炉热能，用于超临界CO₂发电机组稳定发电的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种超临界二氧化碳流体发电系统用稳流调节器，可广泛利用不同温度、不同热力强度的余热能源、太阳能、中小型生物质燃料炉热能，用于超临界CO₂发电。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种超临界二氧化碳流体发电系统用稳流调节器，包括壳体、进口管路和出口管路，所述进口管路固定在壳体的进料端，与壳体内相连通；所述出口管路固定在壳体的出料端，与壳体内相连通，其特征在于：还设有导流混合机构，所述导流混合机构固定在壳体内，所述进口管路的数量为N根，N≥2，所述导流混合机构为通过进口管路进入壳体内的不同温度或不同压力的N股流体的混合装置。

进一步，所述流混合机构包括螺旋叶片，所述螺旋叶片设于壳体内。

进一步，所述流混合机构包括螺旋叶片和/或折流板和/或多孔板，所述螺旋叶片和/或折流板和/或多孔板设于壳体内。

进一步，每根进口管路包括进口管道，所述进口管道上按流体流动的方向依次设有温压感应器、流量计和逆止阀，N根进口管道之间通过分配器连通，所述分配器固定在流量计和逆止阀之间。

进一步，所述出口管路包括出口管道，所述出口管道上设有调压阀和出口温压感应器。

进一步，还设有增压泵系统，所述增压泵系统包括增压进口管道、增压出口管道、增压逆止阀和增压泵，所述增压进口管道一端与分配器或分配器前的进口管道连通，另一端与增压泵连通；所述增压出口管道一端与增压泵连通，另一端与壳体或调压阀前的出口管道连通；所述增压逆止阀设于增压出口管道上。

进一步，还设有支架，所述壳体固定在支架上。

进一步，所述壳体外设有保温层，所述保温层覆裹在壳体外。

与现有技术相比，本发明的优点如下：结构简单，投资成本低，运行可靠，便于利用各类不同温度或温度波动大、不同热力强度的余热能源、太阳能及中小型生物质燃料炉热能，通过各类不同温度或温度波动大、不同热力强度的余热能源、太阳能及中小型生物质燃料炉热能获得多种不同温度、不同压力、不同能量密度的超临界CO₂流体，通过本发明稳流调节器可将多种不同温度、不同压力、不同能量密度的超临界CO₂流体转化为等温等压的超临界CO₂流体，稳定供应超临界CO₂流体发电系统发电。

附图说明