[发明专利]一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置及方法

权利要求书

1.一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置，其特征在于，包括高温气冷堆(1)、高温取热器(2)、二氧化碳透平(4)、二氧化碳循环单元和低温工业热源驱动单元，其中，高温气冷堆(1)的高温介质出口连接高温取热器(2)上设置的高温介质入口；所述高温取热器(2)上设置的超临界二氧化碳出口连接二氧化碳透平(4)的超临界二氧化碳入口；

所述二氧化碳透平(4)的低温二氧化碳出口连接二氧化碳循环单元的入口，所述二氧化碳循环单元上设置有热网回水入口、热网供水出口和二氧化碳出口，其中，所述二氧化碳出口连接高温取热器(2)上设置的二氧化碳入口；所述热网供水出口连接热网供水设备；

所述高温取热器(2)上设置的高温循环介质出口连接低温工业热源驱动单元上设置的高温循环介质入口，所述低温工业热源驱动单元上设置有热网回水入口和热网供水出口，其中，所述热网供水出口连接热网供水设备。

2.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置，其特征在于，所述二氧化碳循环单元包括二氧化碳低温回热器(5)、二氧化碳高温回热器(6)、二氧化碳冷却器(7)和二氧化碳压缩机(8)，其中，所述二氧化碳透平(4)的低温二氧化碳出口连接二氧化碳高温回热器(6)上设置的低温侧入口，所述二氧化碳高温回热器(6)上的低温侧出口分为两路，一路连接二氧化碳低温回热器(5)的低温侧入口，另一路连接低温工业热源驱动单元的二氧化碳入口；所述二氧化碳低温回热器(5)的低温侧出口连接二氧化碳冷却器(7)的二氧化碳入口，所述二氧化碳冷却器(7)的二氧化碳出口依次经过二氧化碳压缩机(8)和二氧化碳低温回热器(5)连接二氧化碳高温回热器(6)；

所述二氧化碳冷却器(7)上设置有热网回水入口和热网供水出口，所述热网供水出口连接热网供水设备。

3.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置，其特征在于，所述低温工业热源驱动单元包括发生器(3)、冷凝器(9)、蒸发器(10)、吸收器(11)和低温工业热源发生器(15)，其中，所述发生器(3)上的二氧化碳入口连接二氧化碳循环单元的二氧化碳出口；所述发生器(3)上的蒸发溶剂出口连接冷凝器(9)的溶剂入口，所述冷凝器(9)上的冷凝溶剂出口连接蒸发器(10)的冷凝溶剂入口；

所述蒸发器(10)上的循环介质出入口连接低温工业热源发生器(15)的循环介质入出口；

所述吸收器(11)上设置有热网回水入口和热网回水出口，其中，所述热网回水出口连接冷凝器(9)上设置的热网水入口，所述冷凝器(9)上的热网供水出口连接热网供水设备；

所述蒸发器(10)上的气体出口连接吸收器(11)的气体入口。

4.根据权利要求3所述的一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置，其特征在于，所述冷凝器(9)和蒸发器(10)之间设置有溶剂节流阀。

5.根据权利要求3所述的一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置，其特征在于，所述发生器(3)的溶液出口经过溶液换热器(12)连接吸收器(11)；

所述吸收器(11)上的稀溶液出口经过溶液换热器(12)连接发生器(3)的溶液入口。

6.根据权利要求5所述的一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置，其特征在于，所述溶液换热器(12)浓溶液出口和吸收器(11)的入口之间设置有浓溶液膨胀阀(13)。

7.根据权利要求5所述的一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置，其特征在于，所述溶液换热器(12)稀溶液入口和吸收器(11)的稀溶液出口之间设置有溶液泵(14)。

8.一种高温气冷堆梯级利用的发电供热方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过高温气冷堆的热量将二氧化碳加热形成超临界二氧化碳；利用超临界二氧化碳进行发电；

利用超临界二氧化碳冷却后的余热以及放热后的高温气冷堆热量结合低温工业热源作为低温驱动热源对热网回水进行加热。