一种用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统
本发明涉及燃气轮机动力提效改进技术领域，具体涉及一种用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，包括：空气冷却器利用液态二氧化碳对第一压气机的进气降温；间冷器利用二氧化碳对第二压气机的进气降温；加热器利用回热器输出的第一透平排气对间冷器输出的二氧化碳加热；第二透平利用加热器输送的二氧化碳做功；本申请有效降低了第一压气机、第二压气机的进气温度，降低了燃气轮机压气机耗功，提升燃气轮机性能；并且利用第一压气机的进气、第二压气机的进气及第一透平排气作为跨临界二氧化碳循环热源，利用升温后的二氧化碳在第二透平做功，对外输出机械功，提高能量利用率。
发明专利
CN202410038715.X
2024-01-10
CN117685102A
2024-03-12
F02C7/143(2006.01)
西安热工研究院有限公司
田新平;肖俊峰;胡孟起;夏林;连小龙;王一丰;姜世杰;鲁博辉;卫星光
710032 陕西省西安市碑林区兴庆路136号
北京三聚阳光知识产权代理有限公司
安晓红
陕西;61
1.一种用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，其特征在于，包括： 空气冷却器(8)，设置于第一压气机(1)的进气口，所述空气冷却器(8)适于通过液态二氧化碳工质与进入第一压气机(1)的空气进行换热，以降低进入第一压气机(1)的空气的温度； 间冷器(2)，连接所述第一压气机(1)和第二压气机(3)，且所述间冷器(2)的二氧化碳工质输入端与空气冷却器(8)的二氧化碳输出口连接；所述间冷器(2)适于通过二氧化碳工质对第一压气机(1)压缩后的空气降温，降低第二压气机(3)的进气温度，同时，提高二氧化碳工质的温度； 加热器(9)，所述加热器(9)的二氧化碳工质输入端与间冷器(2)的二氧化碳工质输出端连接；所述加热器(9)适于利用回热器(4)输出的第一透平(6)的排气加热间冷器(2)输送的二氧化碳工质； 第二透平(10)，与所述加热器(9)的二氧化碳工质输出端连接，所述第二透平(10)适于利用加热器(9)输送的升温后的二氧化碳工质做功； 凝汽器(11)，输入端与第二透平(10)的二氧化碳输出口连接，所述凝汽器(11)的输出端与空气冷却器(8)的二氧化碳输入口连接；所述凝汽器(11)适于将第二透平(10)利用后的二氧化碳工质冷凝，并回送至空气冷却器(8)。 2.根据权利要求1所述的用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，其特征在于，所述凝汽器(11)连接燃烧室(5)和液态天然气储罐(12)，所述凝汽器(11)适于利用液态天然气储罐(12)中液态天然气气化的冷量实现二氧化碳工质的降温冷凝，且将加热气化后的气态天然气输入燃烧室(5)。 3.根据权利要求1或2所述的用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，其特征在于，还包括： 设置于所述凝汽器(11)和空气冷却器(8)连接管路上的输送泵(7)，所述输送泵(7)适于输送凝汽器(11)中的液态二氧化碳工质至空气冷却器(8)。 4.根据权利要求1或2所述的用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，其特征在于，所述加热器(9)利用后的第一透平(6)的排气排入大气。 5.根据权利要求1或2所述的用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，其特征在于，所述第一透平(6)与负载(13)连接。 6.根据权利要求1或2所述的用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，其特征在于，所述第一透平(6)与第一压气机(1)、第二压气机(3)均连接；所述第一透平(6)适于驱动第一压气机(1)和第二压气机(3)压缩空气。 7.根据权利要求1或2所述的用于提高燃气轮机效率的跨临界二氧化碳循环系统，其特征在于，所述第一压气机(1)输出的压力低于所述第二压气机(3)输出的压力。