CN110849013A - Mw级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，应用于二氧化碳冷热联供系统中，该二氧化碳冷热联供系统包括回热器和压缩机，再热及匹配调节系统设置在回热器和压缩机之间，所述再热及匹配调节系统包括换热器，本发明在回热器与压缩机之间安装换热器，夏天使用时，将水从第一进水管道进入换热器中与低温二氧化碳进行换热，使进水温度降温30℃以内，满足气冷器进口温度要求，拓宽了MW级跨临界二氧化碳设备工况使用条件，同时使回热器出口的低温二氧化碳(20℃左右)，通过换热器热交换将二氧化碳升温，降低了压缩机功率，且输出二氧化碳温度可提高20％，且设置的工业余热进水管道将增加回收35℃‑50℃工业余热废水资源。
Description
技术领域
本发明属于二氧化碳冷热联供装置技术领域，具体涉及一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统。
背景技术
在MW级大型跨临界二氧化碳联供装置系统中，包括气冷器、回热器、CO2 压缩机、蒸发器、DCS控制柜等机构,在这其中，气冷器将CO2压缩机中出来的高温CO2气体进行冷却，起到很大的作用，但现有MW级跨临界二氧化碳设备气冷器进水温度只能在30℃以内，春、秋、冬天的温度低，水的温度能保持在30℃以内，可以直接使用，而夏天温度高，进水温度在35℃-40℃之间，高于气冷器的进水温度，很多工业工况条件不符合，导致机组无法持续稳定运行，同时一般通过提高压缩机压缩比提高出口压力，以提高压缩机CO2气体出口温度，但此时压缩机耗电量会严重增加。
发明内容
本发明提供了一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，具有拓宽了MW级跨临界二氧化碳设备工况使用条件以及降低压缩机的电功率，升高CO2气体出口温度的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，应用于二氧化碳冷热联供系统中，该二氧化碳冷热联供系统包括回热器和压缩机，再热及匹配调节系统设置在回热器和压缩机之间，所述再热及匹配调节系统包括换热器，所述换热器的气体进口端通过回热器出口管道连接至回热器出口，所述换热器的气体出口端通过压缩机进口管道连接至压缩机进口，所述换热器的进水口端连接有第一进水管道，所述第一进水管道的端口处设置有第一控制阀，所述换热器的出水口端连接有气冷器进水管道，所述气冷器进水管道连接至气冷器进水口。
优选的，所述第一进水管道中部还连通有工业余热进水管道，所述工业余热进水管道表面设置有第二控制阀。
优选的，所述气冷器进水管道邻近气冷器进水口端表面设置有第四控制阀。
优选的，所述气冷器进水管道邻近气冷器进水口端的上端连通有第二进水管道，所述第二进水管道的表面设置有第五控制阀。
优选的，所述气冷器进水管道位于第四控制阀的右侧设置有工业余热排水管道，所述工业余热排水管道的表面设置有第三控制阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在回热器与压缩机之间安装换热器，夏天使用时，将水从第一进水管道进入换热器中与低温二氧化碳进行换热，使进水温度降温30℃以内，再进气冷器中，将原来需要进入气冷器的水降温至30℃以内，满足气冷器进口温度要求，拓宽了MW级跨临界二氧化碳设备工况使用条件，同时使原来机器中回热器出口的低温二氧化碳(20℃左右)，通过换热器高效热交换将二氧化碳升温，再通过压缩机压缩，在压缩机出口压力不变情况下，即不用提高压缩机压缩比，降低了压缩机功率，节约电量，且输出二氧化碳温度可提高20％。
2、本发明通过设置的工业余热进水管道将增加回收35℃-50℃工业余热废水资源，春、秋、冬天使用时，将35℃-50℃工业余热废水进入换热器中与低温二氧化碳进行换热，一方面降低了压缩机功率，另一方面提高了能源利用率。
附图说明
图1为本发明一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统的结构示意图。
图2为本发明的右视图。
图中：1、第一进水管道；2、第一控制阀；3、工业余热进水管道；4、第二控制阀；5、压缩机进口管道；6、回热器出口管道；7、换热器；8、第三控制阀；9、工业余热排水管道；10、第四控制阀；11、气冷器进水管道；12、第五控制阀；13、第二进水管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，应用于二氧化碳冷热联供系统中，该二氧化碳冷热联供系统包括回热器和压缩机，再热及匹配调节系统设置在回热器和压缩机之间，再热及匹配调节系统包括换热器7，换热器7的气体进口端通过回热器出口管道6连接至回热器出口，低温二氧化碳(20℃左右)从回热器出口经过回热器出口管道6进入换热器7，换热器7的气体出口端通过压缩机进口管道5 连接至压缩机进口，低温二氧化碳在换热器7升温后进入压缩机，将原来机器中回热器出口的低温二氧化碳(20℃左右)，通过换热器7交换将二氧化碳升温，再通过压缩机压缩，压缩机出口压力不变情况下，输出二氧化碳温度可提高20％，换热器7的进水口端连接有第一进水管道1，第一进水管道1的端口处设置有第一控制阀2，第一进水管道1的进水温度在35℃-40℃之间，换热器7的出水口端连接有气冷器进水管道11，气冷器进水管道11连接至气冷器进水口，水从第一进水管道1进入通过换热器7热交换降温后进入气冷器，满足气冷器进口温度要求；
第一进水管道1的中部还连通有工业余热进水管道3，工业余热废水温度在 35℃-50℃之间，工业余热进水管道3表面设置有第二控制阀4，气冷器进水管道11邻近气冷器进水口端的上端连通有第二进水管道13，第二进水管道13的表面设置有第五控制阀12，气冷器进水管道11位于第四控制阀10的右侧设置有工业余热排水管道9，工业余热排水管道9的表面设置有第三控制阀8，工业余热废水通过工业余热进水管道3进入第一进水管道1中再进入换热器7中，工业余热废水经过换热器7与低温二氧化碳换热后从工业余热排水管道9排出，提高了能源利用率。
本发明中第一控制阀2、第二控制阀4、第三控制阀8、第四控制阀10和第五控制阀12均与DCS控制柜电性连接，且受DCS控制柜自动控制，也可通过手动关闭控制阀。
本发明的工作原理及使用流程：夏天时，关闭第二控制阀4、第三控制阀8 和第五控制阀12，打开第一控制阀2和第四控制阀10，将水从第一进水管道1 进入换热器7中与低温二氧化碳进行换热，使进水温度降温至30℃以内，再进气冷器中，满足气冷器进口温度要求，拓宽了MW级跨临界二氧化碳设备工况使用条件，同时使原来机器中回热器出口的低温二氧化碳(20℃左右)，通过换热器7高效热交换将二氧化碳升温，再通过压缩机压缩，降低压缩机的电功率，保证机器持续高效运行，节约电量，且输出二氧化碳温度可提高20％，春、秋、冬天使用时，工业余热进水管道3将增加回收35℃-50℃工业余热废水资源，使用时，打开第二控制阀4、第三控制阀8和第五控制阀12，关闭第一控制阀2 和第四控制阀10，此时的水温低于30℃，直接通过第二进水管道13进入气冷器中，工业余热废水通过工业余热进水管道3进入第一进水管道1中再进入换热器7中，工业余热废水经过换热器7与低温二氧化碳换热后从工业余热排水管道9排出，提高了能源利用率，另一方面降低了压缩机功率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，应用于二氧化碳冷热联供系统中，该二氧化碳冷热联供系统包括回热器和压缩机，再热及匹配调节系统设置在回热器和压缩机之间，其特征在于：所述再热及匹配调节系统包括换热器(7)，所述换热器(7)的气体进口端通过回热器出口管道(6)连接至回热器出口，所述换热器(7)的气体出口端通过压缩机进口管道(5)连接至压缩机进口，所述换热器(7)的进水口端连接有第一进水管道(1)，所述第一进水管道(1)的端口处设置有第一控制阀(2)，所述换热器(7)的出水口端连接有气冷器进水管道(11)，所述气冷器进水管道(11)连接至气冷器进水口。
2.根据权利要求1所述的一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，其特征在于：所述第一进水管道(1)中部还连通有工业余热进水管道(3)，所述工业余热进水管道(3)表面设置有第二控制阀(4)。
3.根据权利要求2所述的一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，其特征在于：所述气冷器进水管道(11)邻近气冷器进水口端表面设置有第四控制阀(10)。
4.根据权利要求2所述的一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，其特征在于：所述气冷器进水管道(11)邻近气冷器进水口端的上端连通有第二进水管道(13)，所述第二进水管道(13)的表面设置有第五控制阀(12)。
5.根据权利要求3所述的一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置再热及匹配调节系统，其特征在于：所述气冷器进水管道(11)位于第四控制阀(10)的右侧设置有工业余热排水管道(9)，所述工业余热排水管道(9)的表面设置有第三控制阀(8)。
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| JP2002310497A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Nishiyodo Kuchoki Kk | ヒートポンプ給湯機 |
| CN105910421A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-31 | 上海初远环保科技有限公司 | 干燥机 |
| CN206656510U (zh) * | 2017-07-29 | 2017-11-21 | 浙江民曜新能源有限公司 | 一种跨临界二氧化碳空气源热泵 |
| CN108661735A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-10-16 | 华北电力大学 | 一种梯级利用烟气热能的超临界co2循环燃煤发电系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310497A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Nishiyodo Kuchoki Kk | ヒートポンプ給湯機 |
| CN105910421A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-31 | 上海初远环保科技有限公司 | 干燥机 |
| CN206656510U (zh) * | 2017-07-29 | 2017-11-21 | 浙江民曜新能源有限公司 | 一种跨临界二氧化碳空气源热泵 |
| CN108661735A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-10-16 | 华北电力大学 | 一种梯级利用烟气热能的超临界co2循环燃煤发电系统 |
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