[发明专利]一种分流再压缩式超临界CO2循环发电系统及方法

权利要求书

1.一种分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，包括燃烧室(3)、中压透平(4)、回热器(5)、冷却器(6)、分离器(7)、再压压缩机(8)、高压透平(9)和多级压缩机(10)；

所述燃烧室(3)的物流出口连接所述中压透平(4)的物流进口，所述中压透平(4)的物流出口连接回热器(5)的第一物流进口，用于在回热器(5)中放热；回热器(5)的第一物流出口依次连接冷却器(6)和分离器(7)；

所述分离器(7)的二氧化碳出口分为两路，第一路出口连接所述多级压缩机(10)的物流进口，所述多级压缩机(10)的物流出口连接回热器(5)的第二物流进口，用于多级压缩机(10)排出的物流吸收回热器(5)中的热量；所述回热器(5)的第二物流出口连接所述高压透平(9)，用于使多级压缩机(10)排出的物流吸收回热器(5)热量后驱动高压透平(9)；

所述分离器(7)二氧化碳出口的第二路连接所述再压压缩机(8)的物流进口，所述再压压缩机(8)的物流出口与所述高压透平(9)的物流出口共同连接所述回热器(5)的第三物流进口，用于使所述再压压缩机(8)和所述高压透平(9)排出的物流在所述回热器(5)中回热。

2.根据权利要求1所述的分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，还包括燃料压缩机(1)和氧气压缩机(2)，所述燃烧室(3)的进料口连接燃料压缩机(1)、氧气压缩机(2)压缩燃料出口和压缩氧气出口。

3.根据权利要求1所述的分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，所述燃料压缩机(1)压缩的燃料为甲烷，或者一氧化碳和氢气的混合气。

4.根据权利要求1所述的分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，所述分离器(7)的水出口连接有回收水管路。

5.根据权利要求1所述的分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，所述多级压缩机(10)的冷凝水出口连接有冷凝水回收管路。

6.根据权利要求1所述的分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，所述多级压缩机(10)的物流出口还连接有二氧化碳储罐。

7.根据权利要求1所述的分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，所述回热器(5)的第三物流出口连接至所述燃烧室(3)，用于使所述再压压缩机(8)和所述高压透平(9)排出的物流回热后参与循环。

8.一种分流再压缩式超临界CO₂循环发电方法，基于权利要求1所述的分流再压缩式超临界CO₂循环发电系统，其特征在于，包括如下步骤：

燃烧室(3)排出的物流S8进入中压透平(4)做功后得到物流S9，物流S9进入回热器(5)热侧回收热量；

回热器(5)排出的物流S10进入冷却器(6)进一步冷却后，得到物流S11，物流S11进入分离器(7)分离出其中的水分得到物流S1；

物流S1分为物流S1-1和物流S1-2两股；

物流S1-1在多级压缩机(10)中压缩至循环最高压力，得到物流S2；出多级压缩机(10)的物流S2中一部分物流S3被抽取，进行再压缩封存，剩余物流S4进入回热器(5)中吸收物流S9的热量进行回热得到物流S5；

物流S1-2进入再压压缩机(8)进行再压缩为物流S6-2；

回热后的物流S5进入高压透平(9)做功，得到物流S6-1，物流S6-1与S6-2混合后进入回热器(5)进一步回热，出回热器的物流S7循环回燃烧室(3)进行再次参与循环。