一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置及其系統、方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置及其系統、方法，其中的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置包括第一流體通道、第二流體通道和氣氣混合裝置；其中，該第一流體通道與該氣氣混合裝置相連通，并且該第二流體通道在該氣氣混合裝置的上游與該第一流體通道相連通；該第一流體通道中流通有超臨界二氧化碳，該第二流體通道中流通有超臨界二氧化碳，且第二流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度低于第一流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度。其可達到調節超臨界二氧化碳的溫度的目的。

Supercritical carbon dioxide gas and gas mixing temperature reducing device, system and method thereof

The invention provides a supercritical carbon dioxide gas mixture and temperature reducing device and system, method, supercritical carbon dioxide gas mixture of the temperature reducing device comprises a first fluid passage, second fluid passages and gas mixing device; wherein, the first fluid passage and the gas mixing device is communicated, and upstream of the second fluid the channel in the gas mixing device with the first fluid passage is communicated; the first channel of circulation with supercritical carbon dioxide, the second channel circulation supercritical carbon dioxide, circulation and second fluid channel in the circulation of supercritical carbon dioxide below the temperature of the first fluid passageway in supercritical CO2 temperature. It can achieve the purpose of regulating the temperature of supercritical carbon dioxide.

【技術實現步驟摘要】
一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置及其系統、方法
本專利技術涉及氣體減溫領域，尤其涉及一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置及其系統、方法。
技術介紹
因超臨界二氧化碳優良的傳熱和流動性能具有提高發電效率的巨大潛力，以超臨界二氧化碳作為工質的太陽能熱發電系統正被廣泛的研究中。由于燃氣輪機發電所需的氣體需滿足一定參數要求才能實施正常的發電作業，當進入燃氣輪機的超臨界二氧化碳的溫度過高時，則會導致燃氣輪機無法正常運行，因此，需要對進入燃氣輪機之前的超臨界二氧化碳進行降溫處理。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，其可調節超臨界二氧化碳的溫度，獲得所需溫度的超臨界二氧化碳。本專利技術的目的還在于提供一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫系統，其可調節超臨界二氧化碳的溫度，獲得所需溫度的超臨界二氧化碳。本專利技術的目的還在于提供一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫方法，其可調節超臨界二氧化碳的溫度，獲得所需溫度的超臨界二氧化碳。為實現上述目的，本專利技術提供的一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，包括第一流體通道、第二流體通道和氣氣混合裝置；其中，所述第一流體通道與所述氣氣混合裝置相連通，并且所述第二流體通道在所述氣氣混合裝置的上游與所述第一流體通道相連通；所述第一流體通道中流通有超臨界二氧化碳，所述第二流體通道中流通有超臨界二氧化碳，且所述第二流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度低于所述第一流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度。進一步地，所述第一流體通道的管壁與所述第二流體通道的管壁呈一體結構，并使得所述第一流體通道的內部與所述第二流體通道的內部相連通；所述第一流體通道的內徑與所述第二流體通道的內徑的比值為a，0.5≤a≤1。進一步地，所述第二流體通道延伸至所述第一流體通道的內部，所述第二流體通道形成有出氣口，并且所述出氣口的開口方向與所述第一流體通道內超臨界二氧化碳的流動方向一致；所述第二流體通道的內徑與所述第一流體通道的內徑的比值為a，0<a<0.5。進一步地，所述第二流體通道上設置有流量控制構件。本專利技術提供的一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫系統，包括上述任一項所述的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置、取熱-換熱裝置、輸出管及燃氣輪機；其中，所述第一流體通道的進氣端與所述取熱-換熱裝置的出口相連；所述氣氣混合裝置的出氣端與所述輸出管相連通；所述輸出管的出氣端與所述燃氣輪機的進氣端相連。進一步地，還包括超臨界二氧化碳供給裝置，所述第二流體通道的進氣端與所述超臨界二氧化碳供給裝置相連。進一步地，所述輸出管的出氣端上設置有溫度監測構件。進一步地，所述第二流體通道上設置有溫度監測構件和壓力監測構件。進一步地，所述第一流體通道上設置有溫度監測構件和壓力監測構件。本專利技術提供的一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫方法，包括：測量輸出管的出氣端的超臨界二氧化碳的實際溫度值；通過調節第二流體通道中的超臨界二氧化碳的流量使得所述輸出管的出氣端的超臨界二氧化碳的實際溫度值與超臨界二氧化碳的理想溫度值趨于相等。進一步地，所述通過調節第二流體通道中的超臨界二氧化碳的流量使得所述輸出管的出氣端的超臨界二氧化碳的實際溫度值與超臨界二氧化碳的理想溫度值趨于相等，具體為：根據所述輸出管的出氣端的超臨界二氧化碳的理想溫度值和超臨界二氧化碳的理想壓力值獲得所述輸出管的出氣端的超臨界二氧化碳的理想焓值h；實時測量第一流體通道的出氣端的超臨界二氧化碳的溫度和壓力，并計算所述第一流體通道的出氣端的超臨界二氧化碳的焓值h1；并測得所述第一流體通道中超臨界二氧化碳的流量q1；實時測量所述第二流體通道的出氣端的超臨界二氧化碳的溫度和壓力；并計算所述第二流體通道的出氣端的超臨界二氧化碳的焓值h2；并測得所述第二流體通道中超臨界二氧化碳的流量q2；調節所述第二流體通道中超臨界二氧化碳的流量使得與現有技術相比，本專利技術提供的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，通過設置流通有溫度相對較低的超臨界二氧化碳的第二流體通道，并將第二流體通道中的溫度相對較低的超臨界二氧化碳與第一流體通道中的溫度相對較高的超臨界二氧化碳通過氣氣混合裝置充分混合，即將第一流體通道中的高溫超臨界二氧化碳與第二流體通道中的低溫超臨界二氧化碳混合，達到降低高溫超臨界二氧化碳的溫度的目的，從而獲得所需溫度的超臨界二氧化碳。在進一步的技術方案中，當第一流體通道的內徑與第二流體通道的內徑的比值a，0.5≤a≤1時，將第一流體通道的管壁與第二流體通道的管壁設置為一體結構，并使得兩者的內部相連通。從而保證第一流體通道中的高溫超臨界二氧化碳和第二流體通道中的低溫超臨界二氧化碳充分混合。在進一步的技術方案中，當第一流體通道的內徑與第二流體通道的內徑的比值a，0<a<0.5時，將第二流體通道延伸至第一流體通道的內部，并使得第二流體通道上的出氣口的開口方向與第一流體通道內超臨界二氧化碳的流動方向一致。從而保證兩股超臨界二氧化碳的充分混合。在進一步的技術方案中，通過在第二流體通道路上設置流量控制構件，可實時調節第二流體通道中低溫超臨界二氧化碳的流量，便于根據第一流體通道中高溫超臨界二氧化碳的溫度變化，調節第二流體通道中低溫超臨界二氧化碳的流量，進而獲得所需溫度的超臨界二氧化碳介質。與現有技術相比，本專利技術提供的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫系統，將取熱-換熱裝置作為第一流體通道中的高溫超臨界二氧化碳的供給來源，將低溫超臨界二氧化碳與高溫超臨界二氧化碳混合后獲得的所需溫度的超臨界二氧化碳介質，從而為燃氣輪機提供足夠的動力。在進一步的技術方案中，將第二流體通道的進氣端與超臨界二氧化碳供給裝置相連，通過超臨界二氧化碳供給裝置向整個第二流體通道提供低溫的超臨界二氧化碳，利用該低溫的超臨界二氧化碳達到降低高溫超臨界二氧化碳的目的。在進一步的技術方案中，通過在輸出管的出氣端設置溫度監測構件，可以實時監測輸出管輸出的超臨界二氧化碳的溫度，便于確定其輸出的超臨界二氧化碳的溫度是否符合所需超臨界二氧化碳的溫度。在進一步的技術方案中，通過在第二流體通道上設置溫度監測構件和壓力監測構件，便于實時監測第二流體通道中的低溫超臨界二氧化碳的溫度和壓力。在進一步的技術方案中，通過在第一流體通道上設置溫度監測構件和壓力監測構件，便于實時監測第一流體通道中的高溫超臨界二氧化碳的溫度和壓力。與現有技術相比，本專利技術提供的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫方法，利用該超臨界二氧化碳氣氣混合減溫方法可通過調節第二流體通道中的超臨界二氧化碳的流量調節輸出管的出氣端的超臨界二氧化碳的溫度，從而獲得所需溫度的超臨界二氧化碳。在進一步的技術方案中，通過調節第二流體通道中超臨界二氧化碳的流量使得可以據此判斷第二流體通道中超臨界二氧化碳的流量是否調節合適。附圖說明在下文中將基于僅為非限定性的實施例并參考附圖來對本專利技術進行更詳細的描述。其中：圖1、圖2為本專利技術實施例二提供的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置的結構示意圖。圖3為本專利技術實施例三提供的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫系統的結構示意圖。圖4、圖5為本專利技術實施例四提供的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫方法的流程圖。附圖說明：1-第一流體通道，2-第二流體通道，3-氣氣混合裝置，4-取熱-換熱裝置，5-輸出管，6-超臨界二氧化碳本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，其特征在于，包括第一流體通道、第二流體通道和氣氣混合裝置；其中，所述第一流體通道與所述氣氣混合裝置相連通，并且所述第二流體通道在所述氣氣混合裝置的上游與所述第一流體通道相連通；所述第一流體通道中流通有超臨界二氧化碳，所述第二流體通道中流通有超臨界二氧化碳，且所述第二流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度低于所述第一流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度。

【技術特征摘要】
1.一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，其特征在于，包括第一流體通道、第二流體通道和氣氣混合裝置；其中，所述第一流體通道與所述氣氣混合裝置相連通，并且所述第二流體通道在所述氣氣混合裝置的上游與所述第一流體通道相連通；所述第一流體通道中流通有超臨界二氧化碳，所述第二流體通道中流通有超臨界二氧化碳，且所述第二流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度低于所述第一流體通道中流通的超臨界二氧化碳的溫度。2.根據權利要求1所述的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，其特征在于，所述第一流體通道的管壁與所述第二流體通道的管壁呈一體結構，并使得所述第一流體通道的內部與所述第二流體通道的內部相連通；所述第一流體通道的內徑與所述第二流體通道的內徑的比值為a，0.5≤a≤1。3.根據權利要求1所述的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，其特征在于，所述第二流體通道延伸至所述第一流體通道的內部，所述第二流體通道形成有出氣口，并且所述出氣口的開口方向與所述第一流體通道內超臨界二氧化碳的流動方向一致；所述第二流體通道的內徑與所述第一流體通道的內徑的比值為a，0<a<0.5。4.根據權利要求1至3其中任一項所述的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置，其特征在于，所述第二流體通道上設置有流量控制構件。5.一種超臨界二氧化碳氣氣混合減溫系統，其特征在于，包括上述權利要求1至4中任一項所述的超臨界二氧化碳氣氣混合減溫裝置、取熱-換熱裝置、輸出管及燃氣輪機；其中，所述第一流體通道的進氣端與所述取熱-換熱裝置的出口相連；所述氣氣混合裝置的出氣端與所述輸出管相連通；所述輸出管的出氣端與所述燃氣輪機的進氣端相連。6.根據權利要求5所述的超臨界二氧化碳氣氣混合減...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉陽，李維，王建星，趙明，
申請(專利權)人：北京兆陽光熱技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11