CN102606240A - 一种利用co2发电的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用CO2发电的系统，属于发电系统技术领域。该系统包括热交换器、压缩机、汽轮机和发电机，所述热交换器上分别设置有热交换介质入口和热交换介质出口，所述热交换器、压缩机、汽轮机和发电机依次通过CO2通道相连。同时，本发明还公开了应用该系统发电的方法。该系统及方法能耗低，污染小，不受地理条件限制，并且能够用于大型发电设备。
Description
技术领域
本发明涉及发电系统及方法技术领域，特别涉及一种利用CO2发电的系统及方法。
背景技术
传统的发电系统和方法通常是采用火力发电，但是，火力发电对能源的消耗巨大，并且容易造成环境污染，为了克服这些缺点，今年来出现了一些新型的发电系统和方法，包括水力发电、风力发电、太阳能发电和生物材料发电，但是，水力发电、风力发电和太阳能发电都或多或少受到地理条件的限制，生物材料发电难以用于大型发电设备。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种能耗低，污染小，不受地理条件限制，并且能够用于大型发电设备的利用CO2发电的系统及方法。
本发明提供的利用CO2发电的系统包括热交换器、压缩机、汽轮机和发电机，所述热交换器上分别设置有热交换介质入口和热交换介质出口，所述热交换器、压缩机、汽轮机和发电机依次通过CO2通道相连。
作为优选，所述热交换介质为水。
作为优选，所述汽轮机还通过CO2通道连接于所述热交换器，使得所述热交换器、压缩机和汽轮机形成一个循环。
本发明提供的一种利用CO2发电的方法包括以下步骤：
固态CO2经过热交换器后形成气态CO2；
气态CO2经过压缩机后形成超临界态CO2；
超临界态CO2进入汽轮机并推动汽轮机旋转；
汽轮机的旋转带动发电机旋转而发电。
作为优选，所述气态CO2的温度为18℃，压强为2MPa。
作为优选，所述超临界态CO2的温度为40℃，压强为8MPa。
本发明提供的另一种利用CO2发电的方法还包括以下步骤：
固态CO2经过热交换器后形成气态CO2；
气态CO2经过压缩机后形成超临界态CO2；
超临界态CO2进入汽轮机并推动汽轮机旋转；
汽轮机的旋转带动发电机旋转而发电；
超临界态CO2经过汽轮机后转换为固态CO2后循环进入热交换器。
作为优选，所述气态CO2的温度为18℃，压强为2MPa。
作为优选，所述超临界态CO2的温度为40℃，压强为8MPa。
本发明提供的利用CO2发电的系统及方法能耗低，污染小，不受地理条件限制，并且能够用于大型发电设备。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的利用CO2发电的系统的整体构成示意图；
图2为本发明实施例二提供的利用CO2发电的系统的整体构成示意图。
具体实施方式
为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例一
参见附图1，本发明实施例一提供的利用CO2发电的系统包括热交换器、压缩机、汽轮机和发电机，热交换器上分别设置有热交换介质入口和热交换介质出口，其中，指向朝向热交换器的箭头表示热交换介质入口，指向背离热交换器的箭头表示热交换介质出口，热交换器、压缩机、汽轮机和发电机依次通过CO2通道相连。
其中，作为热交换介质的一种具体的实现方式，热交换介质可以为水。
应用该系统的发电方法包括以下步骤：
固态CO2经过热交换器后形成气态CO2，其中，热交换介质可以为水；
气态CO2经过压缩机后形成超临界态CO2，其中，气态CO2的温度可以为18℃，压强可以为2MPa；
超临界态CO2进入汽轮机并推动汽轮机旋转，其中，超临界态CO2的温度可以为40℃，压强可以为8MPa；
汽轮机的旋转带动发电机旋转而发电。
实施例二
参见附图2，本发明实施例二提供的利用CO2发电的系统包括热交换器、压缩机、汽轮机和发电机，热交换器上分别设置有热交换介质入口和热交换介质出口，其中，指向朝向热交换器的箭头表示热交换介质入口，指向背离热交换器的箭头表示热交换介质出口，热交换器、压缩机、汽轮机和发电机依次通过CO2通道相连，汽轮机还通过CO2通道连接于热交换器，使得热交换器、压缩机和汽轮机形成一个循环，从而从硬件设备上使得CO2能够被循环利用。
其中，作为热交换介质的一种具体的实现方式，热交换介质可以为水。
应用该系统的发电方法包括以下步骤：
固态CO2经过热交换器后形成气态CO2，其中，热交换介质可以为水；
气态CO2经过压缩机后形成超临界态CO2，其中，气态CO2的温度可以为18℃，压强可以为2MPa；
超临界态CO2进入汽轮机并推动汽轮机旋转，其中，超临界态CO2的温度可以为40℃，压强可以为8MPa；
汽轮机的旋转带动发电机旋转而发电；
超临界态CO2经过汽轮机后转换为固态CO2后循环进入热交换器，其中，超临界态CO2的温度为40℃，压强为8MPa，从而从方法上使得CO2能够被循环利用。
本发明提供的利用CO2发电的系统及方法能耗低，污染小，不受地理条件限制，并且能够用于大型发电设备。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用CO2发电的系统，其特征在于，包括热交换器、压缩机、汽轮机和发电机，所述热交换器上分别设置有热交换介质入口和热交换介质出口，所述热交换器、压缩机、汽轮机和发电机依次通过CO2通道相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热交换介质为水。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述汽轮机还通过CO2通道连接于所述热交换器，使得所述热交换器、压缩机和汽轮机形成一个循环。
4.基于权利要求2所述的系统的利用CO2发电的方法，其特征在于，包括以下步骤：
固态CO2经过热交换器后形成气态CO2；
气态CO2经过压缩机后形成超临界态CO2；
超临界态CO2进入汽轮机并推动汽轮机旋转；
汽轮机的旋转带动发电机旋转而发电。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气态CO2的温度为18℃，压强为2MPa。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述超临界态CO2的温度为40℃，压强为8MPa。
7.基于权利要求3所述的系统的利用CO2发电的方法，其特征在于，利用CO2发电的方法还包括以下步骤：
固态CO2经过热交换器后形成气态CO2；
气态CO2经过压缩机后形成超临界态CO2；
超临界态CO2进入汽轮机并推动汽轮机旋转；
汽轮机的旋转带动发电机旋转而发电；
超临界态CO2经过汽轮机后转换为固态CO2后循环进入热交换器。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气态CO2的温度为18℃，压强为2MPa。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述超临界态CO2的温度为40℃，压强为8MPa。
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Cited By (1)
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| US20090266075A1 (en) * | 2006-07-31 | 2009-10-29 | Siegfried Westmeier | Process and device for using of low temperature heat for the production of electrical energy |
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2012
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