[发明专利]一种用于重型柴油机余热梯级利用的CO2朗肯循环系统

摘要

本发明公开了一种用于重型柴油机余热梯级利用的CO₂朗肯循环系统，所述系统是以CO₂为工质，以柴油机高温烟气的余热为热源，以柴油机冷却系统热水的余热驱动吸收式制冷产物为冷源的特殊二氧化碳朗肯循环系统。主要由烟气余热交换器、CO₂透平、动力设备、回热器、冷凝器、高压泵、烟气热水器和吸收式制冷机组成，巧妙利用CO₂工质在临界点附近凝结焓降小的特点，利用高、低品位余热构成特殊的串级联合循环，取得了比ORC或其它循环更高的热功转换效率，使柴油机的燃油利用率提高18％～25％以上。本发明可实现余热发电/驱动、供热和制冷多联产，具有显著的经济效益、社会效益和应用前景。

主权项

一种用于重型柴油机余热梯级利用的CO₂朗肯循环系统，其特征在于，包括能够为CO₂冷凝液化提供冷源的制冷循环，以及通过冷源将CO₂液化后送入透平膨胀做功的动力循环；制冷循环包括采用柴油机冷却系统热水(P4)作为热能的吸收式制冷机，柴油机冷却系统热水(P4)经过吸收式制冷机后再送回柴油机冷却系统(P6)，吸收式制冷机产生的冷源送入动力循环，冷源将CO₂液化后再送回吸收式制冷机；动力循环包括利用冷源液化CO₂的冷凝器(5)，由冷凝器(5)产生的CO₂液体通过高压泵(6)增压后依次通过回热器(4)和烟气余热交换器(1)加热，然后进入一级CO₂透平(2)膨胀做功，一级CO₂透平乏气经回热器(4)降温后进入冷凝器(5)，其中，烟气余热交换器(1)采用柴油机高温烟气(P1)作为其热源，一级CO₂透平(2)的功率输出轴连接动力设备(3)。