[发明专利]一种双工质联合循环发电系统及方法

权利要求书

1.一种双工质联合循环发电系统，其特征在于，包括热源(1)，所述热源(1)的出口与透平(2)的入口相连通，透平(2)的出口与高温回热器(3)的热侧入口相连通，高温回热器(3)的热侧出口与中温回热器(4)的热侧入口相连通，中温回热器(4)的热侧出口与中温气液分离器(5)的中部入口相连通，中温气液分离器(5)的顶部出口与再压缩机(6)的入口相连通，中温气液分离器(5)的底部出口与低温回热器(7)的热侧入口相连通，低温回热器(7)的热侧出口与低温气液分离器(8)的中部入口相连通，低温气液分离器(8)的顶部出口与预冷器(9)的热侧入口相连通，预冷器(9)的热侧出口与主压缩机(10)的入口相连通，主压缩机(10)的出口与低温回热器(7)的冷侧入口相连通，低温气液分离器(8)的底部出口与液体泵(11)的入口相连通，液体泵(11)的出口与低温回热器(7)的冷侧出口汇合后与中温回热器(4)的冷侧入口相连通，中温回热器(4)的冷侧出口与再压缩机(6)的出口汇合后与高温回热器(3)的冷侧入口相连通，高温回热器(3)的冷侧出口与热源(1)的入口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种双工质联合循环发电系统，其特征在于，所述中温气液分离器(5)和低温气液分离器(8)中的压力为7.2MPa～7.6MPa，中温气液分离器(5)的温度为130℃～170℃，低温气液分离器(8)的温度为65℃～85℃。

3.根据权利要求1所述的一种双工质联合循环发电系统，其特征在于，所述中温气液分离器(5)和低温气液分离器(8)的罐体直径与入口管道管径之比大于10，罐体有效容积高度与罐体直径之比大于1。

4.权利要求1至3任一项所述的一种双工质联合循环发电系统的工作方法，其特征在于，处于混合状态的CO₂和H₂O超临界混合工质在热源(1)中被加热，然后进入透平(2)做功，压力降低后仍然处于超临界状态，然后依次进入高温回热器(3)的热侧以及中温回热器(4)的热侧放热，随着工质温度降低，混合物中部分H₂O可以被分离出来，混合工质在中温气液分离器(5)中被分离，CO₂从顶部出口流出，进入再压缩机(6)被增压，气液混合物从中温气液分离器(5)的底部流出，进入低温回热器(7)的热侧继续放热，在低温回热器(7)中大部分H₂O被冷却为液态，进入低温气液分离器(8)中再次被分离，CO₂从低温气液分离器(8)的顶部流出，进入预冷器(9)被进一步冷却，然后在主压缩机(10)中被增压，随后进入低温回热器(7)的冷侧吸热，而低温气液分离器(8)的底部流出的H₂O进入液体泵(11)，被液体泵(11)增压后与低温回热器(7)的冷侧出口的CO₂混合进入中温回热器(4)的冷侧继续吸热，两种工质在中温回热器(4)吸热并混合为超临界混合工质，然后与再压缩机(6)的出口工质汇合依次进入高温回热器(3)和热源(1)继续吸热，完成整个循环。