[发明专利]一种冷热电联供系统

权利要求书

1.一种基于SOFC/GT/CO₂和ORC联合循环发电及LNG冷能利用的冷热电联供系统，其特征在于，由SOFC/GT混合发电子系统、CO₂循环子系统、ORC循环子系统、LNG冷源子系统、对外供热子系统、CO₂捕集与空调供冷子系统；

所述CO₂循环子系统包括SCO₂循环和TCO₂循环；

所述TCO₂循环由气体冷却器、TCO₂透平、发电机、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、CO₂工质泵和预冷器组成；TCO₂循环的CO₂工质在气体冷却器中加热后进入TCO₂透平中做功，带动发电机发电；TCO₂透平排气在第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器中冷凝；第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器与CO₂工质泵相连，CO₂工质泵出口的CO₂工质进入预冷器，对低温冷库供冷；预冷器出口的CO₂工质进入气体冷却器，被SCO₂循环中的CO₂工质加热，完成一个跨临界CO₂循环；

所述CO₂捕集与空调供冷子系统由蒸发器、第一分离器、第一空调供冷器、第二换热器、第二分离器、干冰贮存器、第三冷凝器、第三换热器、第二空调供冷器和第一冰贮存器组成，蒸发器出口的烟气进入第一分离器，在第一分离器中烟气与水分离，水进入第一空调供冷器对外供冷，烟气进入第二换热器中被R1150工质冷却，CO₂气体凝华为干冰。

2.如权利要求1所述冷热电联供系统，其特征在于，所述SOFC/GT混合发电子系统由空气压缩机、第一预热器、SOFC、第二预热器、水泵、第三预热器、混合器、逆变器、后燃室、燃气轮机组成；空气压缩机和第一预热器串联后与SOFC的阴极相连；水泵和第三预热器相连，第二预热器和第三预热器接入混合器，混合器与SOFC的阳极相连；SOFC电池堆与逆变器相连，将直流电转变为交流电；SOFC的阴极排气和阳极排气进入后燃室；燃烧室的高温排气进入燃气轮机中做功，带动发电机发电；燃气轮机排气依次进入第一预热器、第二预热器和第三预热器，分别对空气、燃料和水进行预热。

3.如权利要求1所述冷热电联供系统，其特征在于，所述SCO₂循环由余热锅炉、发电机、SCO₂透平、气体冷却器、SCO₂压缩机组成；第三预热器的排气进入余热锅炉加热CO₂工质；被加热的CO₂工质进入SCO₂循环的SCO₂透平中做功，带动发电机发电；SCO₂透平排气进入气体冷却器中加热TCO₂循环的CO₂工质；SCO₂循环的气体冷却器排气进入SCO₂压缩机压缩后送入余热锅炉再次加热，完成一个超临界CO₂循环。

4.如权利要求1所述冷热电联供系统，其特征在于，所述对外供热子系统包括第一换热器；余热锅炉出口的烟气进入第一换热器，对外供热。

5.如权利要求1所述冷热电联供系统，其特征在于，所述ORC循环子系统的工质为R1150；ORC循环子系统由第一换热器、蒸发器、R1150透平、发电机、R1150冷凝器、R1150工质泵和第二换热器组成；第一换热器出口的烟气进入蒸发器，加热ORC循环的R1150工质；蒸发器出口的R1150工质进入R1150透平中做功，带动发电机发电；R1150透平排气在R1150冷凝器中冷凝；R1150冷凝器与R1150工质泵相连，R1150工质泵出口的R1150工质进入第二换热器中加热；第二换热器排出的R1150工质进入蒸发器，吸热蒸发，完成一个R1150工质循环。