[发明专利]一种阀门切换的蓄热式回热超临界二氧化碳循环系统

权利要求书

1.一种阀门切换的蓄热式回热超临界二氧化碳循环系统，其特征在于：包括，

加热组件（100），包括储存罐（101）、与所述储存罐（101）连接的泵（102）、与所述泵（102）连接的热源（103）；

发电组件（200），与所述泵（102）连接，包括透平（201）和与所述透平（201）连接的发电机（202）；

储热组件（300），与所述透平（201）连接，包括储热件（301）、与所述储热件（301）连接的冷却器（302）、与所述冷却器（302）连接的压缩机（303）；

所述加热组件（100）、发电组件（200）和储热组件（300）通过管道连接；所述泵（102）与热源（103）之间设置有第一调节阀（101a）和第一三通阀（101b），所述第一三通阀（101b）连接第一调节阀（101a）、热源（103）和透平（201）；所述储热件（301）包括第一回热器（301a）和第二回热器（301b），所述第一回热器（301a）、第二回热器（301b）和透平（201）之间连接有第二三通阀（301c）；所述第一回热器（301a）和第二回热器（301b）分别设置有填料口（301a-1）、蓄热入口调节阀（301a-2）、蓄热出口调节阀（301a-3）、放热入口调节阀（301a-4）和放热出口调节阀（301a-5），所述第一回热器（301a）和第二回热器（301b）内还放置有填充料（301a-6）；所述第一回热器（301a）和第二回热器（301b）的蓄热入口调节阀（301a-2）与第二三通阀（301c）连接，其蓄热出口调节阀（301a-3）与冷却器（302）通过第三三通阀（301d）连接，其放热入口调节阀（301a-4）与压缩机（303）通过第四三通阀（301e）连接，其放热出口调节阀（301a-5）与热源（103）通过第五三通阀（301f）连接；

工作流程为：超临界二氧化碳工质经过所述热源（103）加热，进入所述透平（201）做功，带动所述发电机（202）发电，做功完成后超临界二氧化碳从所述透平（201）排出，经过所述第二三通阀（301c）和第二回热器（301b）的蓄热入口调节阀（301a-2）进行蓄热，超临界二氧化碳工质的热量被所述第二回热器（301b）储存温度降低，降温后的超临界二氧化碳工质经过所述蓄热出口调节阀（301a-3）流入冷却器（302）温度继续降低，降温后的超临界二氧化碳进入所述压缩机（303）进行加压，压力升高后的超临界二氧化碳工质经过所述第四三通阀（301d）和第一回热器（301a）的放热入口调节阀（301a-4）流入第一回热器（301a），超临界二氧化碳工质吸收所述第一回热器（301a）之前储存的热量温度升高，升温后的超临界二氧化碳工质从所述第一回热器（301a）的放热出口调节阀（301a-5）排出，经过所述第五三通阀（301f）与热源（103）继续下一次循环;当机组稳定运行后，系统根据所述第一回热器（301a）和第二回热器（301b）的储热时间进行定时切换，当其中一个蓄热式回热器热量蓄满后，关闭其蓄热侧阀门，该蓄热式回热器切换至放热回路进行放热；另一个蓄热式回热器打开蓄热侧阀门进行蓄热，关闭放热侧阀门；如此循环切换。

2.如权利要求1所述的阀门切换的蓄热式回热超临界二氧化碳循环系统，其特征在于：所述压缩机（303）还连接有电动机（303a）。

3.如权利要求2所述的阀门切换的蓄热式回热超临界二氧化碳循环系统，其特征在于：所述热源（103）采用太阳能、核反应堆、工业余热等温度为400~750℃的热源。

4.如权利要求3所述的阀门切换的蓄热式回热超临界二氧化碳循环系统，其特征在于：所述填充料（301a-6）填充度取值范围为0.3~0.5，且其可选择刚玉球、铸造陶瓷和合金材料。

5.如权利要求4所述的阀门切换的蓄热式回热超临界二氧化碳循环系统，其特征在于：所述第一回热器（301a）和第二回热器（301b）为一体成型，采用不锈钢材料制成。