[发明专利]一种用于太阳能热发电的耦合循环系统及控制方法

摘要

一种用于太阳能热发电的耦合循环系统及控制方法，该系统包括通过发生器与蒸发器耦合的超临界二氧化碳布雷顿循环子系统和溴化锂吸收式制冷循环子系统，以及主压缩机入口温度的控制系统；本发明还公开了该系统的控制方法；通过将超临界CO₂布雷顿循环原本进入冷却器释放的余热中一部分热量通过溴化锂吸收式制冷循环转换为冷量加以利用，以降低主压缩机入口温度，从而降低了耦合循环系统总有用能的不可逆损失，提升了循环系统的热效率及效率；并通过主压缩机入口温度的控制，保证了耦合发电系统在不同气温条件下的高效稳定运行。

主权项

1.一种用于太阳能热发电的耦合循环系统，其特征在于：包括通过发生器(8)与蒸发器(16)耦合的超临界二氧化碳布雷顿循环子系统和溴化锂吸收式制冷循环子系统，以及主压缩机入口温度的控制系统；所述超临界二氧化碳布雷顿循环子系统回路包括循环透平(2)，循环透平(2)出口连接高温回热器(3)放热侧入口，高温回热器(3)放热侧出口连接低温回热器(4)的放热侧入口，低温回热器(4)的放热侧出口分为两路：第一路连接再压缩机(5)入口；第二路连接发生器(8)热源侧入口，发生器热源侧(8)出口连接预冷器(6)放热侧入口，预冷器(6)放热侧出口分为两子路，一子路连接蒸发器(14)放热侧入口，另一子路连接CO₂旁路调节阀(17)入口，两子路分别从蒸发器(14)放热侧出口与CO₂旁路调节阀(17)出来重新并汇为一路，并连接到主压缩机(7)入口，主压缩机(7)出口连接低温换热器(4)吸热侧入口，低温换热器(4)吸热侧出口与从再压缩机(5)出口出来的第一路重新汇合，连接到高温回热器(3)吸热侧入口，高温回热器(3)吸热侧出口连接高温热源换热器(1)吸热侧入口，高温热源换热器(1)吸热侧出口连接回透平(2)入口形成超临界二氧化碳布雷顿循环子系统回路；所述溴化锂吸收式制冷循环子系统回路包括吸收器(13)，吸收器(13)浓溶液出口侧依次通过第一变频器(11)和溶液泵(10)与溶液热交换器(9)吸热侧入口连接，溶液热交换器(9)吸热侧出口连接发生器(8)入口，发生器(8)出口分为水蒸汽侧与浓溶液侧两支路，水蒸汽侧支路连接冷凝器(16)入口，冷凝器(16)出口通过蒸汽节流阀(15)连接蒸发器(14)入口，蒸发器(14)出口连接吸收器(13)入口蒸汽侧；发生器(8)浓溶液侧支路出口连接溶液热交换器(9)放热侧入口，溶液热交换器(9)放热侧出口经过溶液节流阀(12)连接至吸收器(13)入口稀溶液侧；所述主压缩机入口温度的控制系统包括传感器、可编式程序控制器和执行机构；主压缩机(7)入口温度传感器(18)与空气温度传感器(22)为控制系统传感器，从两个温度传感器采集压缩机入口温度信号与实时空气温度信号，并传入可编式程序控制器(21)中；然后可编式程序控制器(21)根据获得的温度信号发出控制指令，并控制执行机构完成控制命令；控制系统中有两组执行机构，第一组为CO₂旁路调节阀(17)和第一变频器(11)，用于协调调节溴化锂吸收式制冷量与进入溴化锂吸收式制冷机中吸热的CO₂工质份额；第二组为第二变频器(19)，用于调节预冷器(6)冷却量。