CN110849014A - Mw级跨临界二氧化碳冷热联供装置能源回收系统 - Google Patents

Mw级跨临界二氧化碳冷热联供装置能源回收系统 Download PDF

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戴正刚
杨积栋
李媛
陈浩
王正平
宣扬
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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能源回收系统，属于二氧化碳冷热联供装置技术领域，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减压器和回热器，能源回收系统设置在减压器和回热器之间，所述能源回收系统包括与减压器前端连接的永磁体电机，本发明在回热器后减压器前安装，采用多级全封闭式永磁体电机回收机组，解决了回收能源过程中二氧化碳的泄漏的问题，充分高效回收减压过程中的能量损失，同时通过快速蓄能模块、磷酸铁锂电池组和并网逆变器使回收能源波动全部通过快速蓄能模块充分吸收，实现回收能源与输入能源的动态自动匹配与调节，与输入市电线路并网，实现高效自动调节与分配。

Description

MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置能源回收系统
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能源回收系统。
背景技术
在MW级大型跨临界二氧化碳系统中，减压部分利用专门的减压器进行减压，但在此过程中,无法收回因减压带来的能量损失,由于二氧化碳高压力、易泄露、以及二氧化碳含油的特点，无法使用膨胀机回收能量,造成能量损失。
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能源回收系统，具有采用多级回收能源模组，最大限度提高回收能源效率的特点。
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能源回收系统，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减压器和回热器，能源回收系统设置在减压器和回热器之间，所述能源回收系统包括与减压器前端连接的永磁体电机，所述永磁体电机设置有多组并串联连接，所述永磁体电机的最前端与回热器连接，所述永磁体电机电流输出端均连接至快速蓄能模块的输入端，所述快速蓄能模块的输出端连接至磷酸铁锂电池组的输入端，所述磷酸铁锂电池组的输出端与并网逆变器的输入端连接，所述并网逆变器的输出端连接至压缩机组的输入端，为压缩机组进行电能供应。
优选的，所述永磁体电机包括转子和定子，所述转子为永磁体，且设置在定子的内部，所述定子为线圈，所述转子和定子采用全封闭式。
优选的，所述压缩机组包括有至少五台并联在一起的CO2压缩机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在回热器后减压器前安装，采用多级全封闭式永磁体电机回收机组，解决了回收能源过程中二氧化碳的泄漏的问题，充分高效回收减压过程中的能量损失，同时通过快速蓄能模块、磷酸铁锂电池组和并网逆变器使回收能源波动全部通过快速蓄能模块充分吸收，实现回收能源与输入能源的动态自动匹配与调节，与输入市电线路并网，实现高效自动调节与分配。
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能源回收系统的结构示意图。
图2为本发明永磁体电机的结构示意图。
图3为本发明转子的结构示意图。
图4为本发明定子的结构示意图。
图中：1、压缩机组；2、并网逆变器；3、磷酸铁锂电池组；4、快速蓄能模块；5、减压器；6、永磁体电机；61、转子；62、定子；7、回热器。
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1-4，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能源回收系统，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减压器5和回热器7，能源回收系统设置在减压器5和回热器7之间，能源回收系统包括与减压器5前端连接的永磁体电机6，永磁体电机6包括转子61和定子62，转子61为永磁体，且设置在定子62的内部，定子62为线圈，转子61和定子62采用全封闭式，永磁体电机6设置有多组并串联连接，永磁体电机6设置为多级回收能源模组，最大限度提高回收能源效率，永磁体电机6的最前端与回热器7连接，永磁体电机6电流输出端均连接至快速蓄能模块4的输入端，快速蓄能模块4的输出端连接至磷酸铁锂电池组3的输入端，磷酸铁锂电池组3的输出端与并网逆变器2的输入端连接，并网逆变器2的输出端连接至压缩机组1的输入端，为压缩机组1进行电能供应，压缩机组1包括有至少五台并联在一起的CO2压缩机，线圈和永磁体采用全封闭式，可防止二氧化碳在运转中泄漏，以解决回收能源过程中二氧化碳的泄漏的问题，将长期运转泄漏风险控制在10PPM以内，利用流动气液混合状态的二氧化碳带动永磁体电机6中的转子61，在线圈中产生电流，输出至外围快速蓄能模块4，将回收能源波动全部通过快速蓄能模块4充分吸收，再由快速蓄能模块4经过并网逆变器2逆变成380V 50HZ恒定输出，供压缩机组1使用，并网逆变器2保证了回收能源与输入能源的动态自动匹配与调节问题，保证回收能源的充分高效利用。
二氧化碳冷热联供系统还包括气冷器、蒸发器、DCS控制柜等机构，DCS控制柜的输入端分别电性压缩机组1中的每组CO2压缩机。
快速蓄电模块电流负荷计算与磷酸铁锂电池容量计算，使回收能源波动全部通过快速蓄能模块4充分吸收：
快速蓄电模块电流负荷计算
I＝N*P*0.8/V/η/1.732
N:压缩机数量
P：压缩机功率
0.8：能量损失系数(实验测试)
V:电压
η:功率因数
1.732：三相电流转换系数
快速蓄电模块中磷酸铁锂电池容量计算
C＝V*I*η*1.732*0.5h
C:电池容量
I:快速蓄能模块电流
V:电压
η:功率因数
1.732：三相电流转换系数
0.5h：快速蓄电模块缓冲时间
本发明的工作原理及使用流程：本发明在回热器7后减压器5前安装，二氧化碳驱动全封闭式发电模组永磁体电机6，采用多级模组串联，将高压二氧化碳变成低压二氧化碳，将压差能量转换成电能量，通过快速蓄电模块4，将回收能源波动全部通过快速蓄能模块4充分吸收，将电能蓄至磷酸铁锂电池组3，再将电能逆变后与压缩机组1供电线路并网，实现能量回收再利用。
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 (3)

1.一种MW级跨临界二氧化碳冷热联供装置能源回收系统，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减压器(5)和回热器(7)，能源回收系统设置在减压器(5)和回热器(7)之间，其特征在于：所述能源回收系统包括与减压器(5)前端连接的永磁体电机(6)，所述永磁体电机(6)设置有多组并串联连接，所述永磁体电机(6)的最前端与回热器(7)连接，所述永磁体电机(6)电流输出端均连接至快速蓄能模块(4)的输入端，所述快速蓄能模块(4)的输出端连接至磷酸铁锂电池组(3)的输入端，所述磷酸铁锂电池组(3)的输出端与并网逆变器(2)的输入端连接，所述并网逆变器(2)的输出端连接至压缩机组(1)的输入端，为压缩机组(1)进行电能供应。
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能源回收系统，其特征在于：所述永磁体电机(6)包括转子(61)和定子(62)，所述转子(61)为永磁体，且设置在定子(62)的内部，所述定子(62)为线圈，所述转子(61)和定子(62)采用全封闭式。
3.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能源回收系统，其特征在于：所述压缩机组(1)包括有至少五台并联在一起的CO2压缩机。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005172336A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Kansai Electric Power Co Inc:The 自然冷媒ヒートポンプシステム
CN101033895A (zh) * 2004-11-04 2007-09-12 松下电器产业株式会社 制冷循环装置的控制方法
US20100000712A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-07 Alden Ray M Air or water extracted fluid split cycle heat pump
CN103983036A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 西安交通大学 一种用于内燃机余热回收的co2循环多联产系统
CN105371516A (zh) * 2015-08-31 2016-03-02 黑龙江爱科德科技有限公司 二氧化碳双级冷热联供系统
CN105698432A (zh) * 2016-01-21 2016-06-22 天津大学 多功能模式co2冷电联合循环系统及模式切换控制方法
WO2016126300A2 (en) * 2014-11-26 2016-08-11 General Electric Company Electrothermal energy storage system and an associated method thereof
CN108487951A (zh) * 2018-04-19 2018-09-04 安徽工业大学 一种利用钢渣热能、燃气-超临界二氧化碳联合发电方法
CN108506110A (zh) * 2018-02-28 2018-09-07 山东大学 一种冷热电联供系统
CN109631379A (zh) * 2018-11-26 2019-04-16 安徽正刚新能源科技有限公司 一种500/600kw-5000/6000kw冷热联供装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005172336A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Kansai Electric Power Co Inc:The 自然冷媒ヒートポンプシステム
CN101033895A (zh) * 2004-11-04 2007-09-12 松下电器产业株式会社 制冷循环装置的控制方法
CN100516712C (zh) * 2004-11-04 2009-07-22 松下电器产业株式会社 制冷循环装置的控制方法
US20100000712A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-07 Alden Ray M Air or water extracted fluid split cycle heat pump
CN103983036A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 西安交通大学 一种用于内燃机余热回收的co2循环多联产系统
WO2016126300A2 (en) * 2014-11-26 2016-08-11 General Electric Company Electrothermal energy storage system and an associated method thereof
CN105371516A (zh) * 2015-08-31 2016-03-02 黑龙江爱科德科技有限公司 二氧化碳双级冷热联供系统
CN105698432A (zh) * 2016-01-21 2016-06-22 天津大学 多功能模式co2冷电联合循环系统及模式切换控制方法
CN108506110A (zh) * 2018-02-28 2018-09-07 山东大学 一种冷热电联供系统
CN108487951A (zh) * 2018-04-19 2018-09-04 安徽工业大学 一种利用钢渣热能、燃气-超临界二氧化碳联合发电方法
CN109631379A (zh) * 2018-11-26 2019-04-16 安徽正刚新能源科技有限公司 一种500/600kw-5000/6000kw冷热联供装置

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