一种超临界二氧化碳气气混合减温装置及其系统、方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种超临界二氧化碳气气混合减温装置及其系统、方法，其中的超临界二氧化碳气气混合减温装置包括第一流体通道、第二流体通道和气气混合装置；其中，该第一流体通道与该气气混合装置相连通，并且该第二流体通道在该气气混合装置的上游与该第一流体通道相连通；该第一流体通道中流通有超临界二氧化碳，该第二流体通道中流通有超临界二氧化碳，且第二流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度低于第一流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度。其可达到调节超临界二氧化碳的温度的目的。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种超临界二氧化碳气气混合减温装置及其系统、方法
本专利技术涉及气体减温领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳气气混合减温装置及其系统、方法。
技术介绍
因超临界二氧化碳优良的传热和流动性能具有提高发电效率的巨大潜力，以超临界二氧化碳作为工质的太阳能热发电系统正被广泛的研究中。由于燃气轮机发电所需的气体需满足一定参数要求才能实施正常的发电作业，当进入燃气轮机的超临界二氧化碳的温度过高时，则会导致燃气轮机无法正常运行，因此，需要对进入燃气轮机之前的超临界二氧化碳进行降温处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超临界二氧化碳气气混合减温装置，其可调节超临界二氧化碳的温度，获得所需温度的超临界二氧化碳。本专利技术的目的还在于提供一种超临界二氧化碳气气混合减温系统，其可调节超临界二氧化碳的温度，获得所需温度的超临界二氧化碳。本专利技术的目的还在于提供一种超临界二氧化碳气气混合减温方法，其可调节超临界二氧化碳的温度，获得所需温度的超临界二氧化碳。为实现上述目的，本专利技术提供的一种超临界二氧化碳气气混合减温装置，包括第一流体通道、第二流体通道和气气混合装置；其中，所述第一流体通道与所述气气混合装置相连通，并且所述第二流体通道在所述气气混合装置的上游与所述第一流体通道相连通；所述第一流体通道中流通有超临界二氧化碳，所述第二流体通道中流通有超临界二氧化碳，且所述第二流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度低于所述第一流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度。进一步地，所述第一流体通道的管壁与所述第二流体通道的管壁呈一体结构，并使得所述第一流体通道的内部与所述第二流体通道的内部相连通；所述第一流体通道的内径与所述第二流体通道的内径的比值为a，0.5≤a≤1。进一步地，所述第二流体通道延伸至所述第一流体通道的内部，所述第二流体通道形成有出气口，并且所述出气口的开口方向与所述第一流体通道内超临界二氧化碳的流动方向一致；所述第二流体通道的内径与所述第一流体通道的内径的比值为a，0<a<0.5。进一步地，所述第二流体通道上设置有流量控制构件。本专利技术提供的一种超临界二氧化碳气气混合减温系统，包括上述任一项所述的超临界二氧化碳气气混合减温装置、取热-换热装置、输出管及燃气轮机；其中，所述第一流体通道的进气端与所述取热-换热装置的出口相连；所述气气混合装置的出气端与所述输出管相连通；所述输出管的出气端与所述燃气轮机的进气端相连。进一步地，还包括超临界二氧化碳供给装置，所述第二流体通道的进气端与所述超临界二氧化碳供给装置相连。进一步地，所述输出管的出气端上设置有温度监测构件。进一步地，所述第二流体通道上设置有温度监测构件和压力监测构件。进一步地，所述第一流体通道上设置有温度监测构件和压力监测构件。本专利技术提供的一种超临界二氧化碳气气混合减温方法，包括：测量输出管的出气端的超临界二氧化碳的实际温度值；通过调节第二流体通道中的超临界二氧化碳的流量使得所述输出管的出气端的超临界二氧化碳的实际温度值与超临界二氧化碳的理想温度值趋于相等。进一步地，所述通过调节第二流体通道中的超临界二氧化碳的流量使得所述输出管的出气端的超临界二氧化碳的实际温度值与超临界二氧化碳的理想温度值趋于相等，具体为：根据所述输出管的出气端的超临界二氧化碳的理想温度值和超临界二氧化碳的理想压力值获得所述输出管的出气端的超临界二氧化碳的理想焓值h；实时测量第一流体通道的出气端的超临界二氧化碳的温度和压力，并计算所述第一流体通道的出气端的超临界二氧化碳的焓值h1；并测得所述第一流体通道中超临界二氧化碳的流量q1；实时测量所述第二流体通道的出气端的超临界二氧化碳的温度和压力；并计算所述第二流体通道的出气端的超临界二氧化碳的焓值h2；并测得所述第二流体通道中超临界二氧化碳的流量q2；调节所述第二流体通道中超临界二氧化碳的流量使得与现有技术相比，本专利技术提供的超临界二氧化碳气气混合减温装置，通过设置流通有温度相对较低的超临界二氧化碳的第二流体通道，并将第二流体通道中的温度相对较低的超临界二氧化碳与第一流体通道中的温度相对较高的超临界二氧化碳通过气气混合装置充分混合，即将第一流体通道中的高温超临界二氧化碳与第二流体通道中的低温超临界二氧化碳混合，达到降低高温超临界二氧化碳的温度的目的，从而获得所需温度的超临界二氧化碳。在进一步的技术方案中，当第一流体通道的内径与第二流体通道的内径的比值a，0.5≤a≤1时，将第一流体通道的管壁与第二流体通道的管壁设置为一体结构，并使得两者的内部相连通。从而保证第一流体通道中的高温超临界二氧化碳和第二流体通道中的低温超临界二氧化碳充分混合。在进一步的技术方案中，当第一流体通道的内径与第二流体通道的内径的比值a，0<a<0.5时，将第二流体通道延伸至第一流体通道的内部，并使得第二流体通道上的出气口的开口方向与第一流体通道内超临界二氧化碳的流动方向一致。从而保证两股超临界二氧化碳的充分混合。在进一步的技术方案中，通过在第二流体通道路上设置流量控制构件，可实时调节第二流体通道中低温超临界二氧化碳的流量，便于根据第一流体通道中高温超临界二氧化碳的温度变化，调节第二流体通道中低温超临界二氧化碳的流量，进而获得所需温度的超临界二氧化碳介质。与现有技术相比，本专利技术提供的超临界二氧化碳气气混合减温系统，将取热-换热装置作为第一流体通道中的高温超临界二氧化碳的供给来源，将低温超临界二氧化碳与高温超临界二氧化碳混合后获得的所需温度的超临界二氧化碳介质，从而为燃气轮机提供足够的动力。在进一步的技术方案中，将第二流体通道的进气端与超临界二氧化碳供给装置相连，通过超临界二氧化碳供给装置向整个第二流体通道提供低温的超临界二氧化碳，利用该低温的超临界二氧化碳达到降低高温超临界二氧化碳的目的。在进一步的技术方案中，通过在输出管的出气端设置温度监测构件，可以实时监测输出管输出的超临界二氧化碳的温度，便于确定其输出的超临界二氧化碳的温度是否符合所需超临界二氧化碳的温度。在进一步的技术方案中，通过在第二流体通道上设置温度监测构件和压力监测构件，便于实时监测第二流体通道中的低温超临界二氧化碳的温度和压力。在进一步的技术方案中，通过在第一流体通道上设置温度监测构件和压力监测构件，便于实时监测第一流体通道中的高温超临界二氧化碳的温度和压力。与现有技术相比，本专利技术提供的超临界二氧化碳气气混合减温方法，利用该超临界二氧化碳气气混合减温方法可通过调节第二流体通道中的超临界二氧化碳的流量调节输出管的出气端的超临界二氧化碳的温度，从而获得所需温度的超临界二氧化碳。在进一步的技术方案中，通过调节第二流体通道中超临界二氧化碳的流量使得可以据此判断第二流体通道中超临界二氧化碳的流量是否调节合适。附图说明在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1、图2为本专利技术实施例二提供的超临界二氧化碳气气混合减温装置的结构示意图。图3为本专利技术实施例三提供的超临界二氧化碳气气混合减温系统的结构示意图。图4、图5为本专利技术实施例四提供的超临界二氧化碳气气混合减温方法的流程图。附图说明：1-第一流体通道，2-第二流体通道，3-气气混合装置，4-取热-换热装置，5-输出管，6-超临界二氧化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界二氧化碳气气混合减温装置，其特征在于，包括第一流体通道、第二流体通道和气气混合装置；其中，所述第一流体通道与所述气气混合装置相连通，并且所述第二流体通道在所述气气混合装置的上游与所述第一流体通道相连通；所述第一流体通道中流通有超临界二氧化碳，所述第二流体通道中流通有超临界二氧化碳，且所述第二流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度低于所述第一流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度。

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳气气混合减温装置，其特征在于，包括第一流体通道、第二流体通道和气气混合装置；其中，所述第一流体通道与所述气气混合装置相连通，并且所述第二流体通道在所述气气混合装置的上游与所述第一流体通道相连通；所述第一流体通道中流通有超临界二氧化碳，所述第二流体通道中流通有超临界二氧化碳，且所述第二流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度低于所述第一流体通道中流通的超临界二氧化碳的温度。2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳气气混合减温装置，其特征在于，所述第一流体通道的管壁与所述第二流体通道的管壁呈一体结构，并使得所述第一流体通道的内部与所述第二流体通道的内部相连通；所述第一流体通道的内径与所述第二流体通道的内径的比值为a，0.5≤a≤1。3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳气气混合减温装置，其特征在于，所述第二流体通道延伸至所述第一流体通道的内部，所述第二流体通道形成有出气口，并且所述出气口的开口方向与所述第一流体通道内超临界二氧化碳的流动方向一致；所述第二流体通道的内径与所述第一流体通道的内径的比值为a，0<a<0.5。4.根据权利要求1至3其中任一项所述的超临界二氧化碳气气混合减温装置，其特征在于，所述第二流体通道上设置有流量控制构件。5.一种超临界二氧化碳气气混合减温系统，其特征在于，包括上述权利要求1至4中任一项所述的超临界二氧化碳气气混合减温装置、取热-换热装置、输出管及燃气轮机；其中，所述第一流体通道的进气端与所述取热-换热装置的出口相连；所述气气混合装置的出气端与所述输出管相连通；所述输出管的出气端与所述燃气轮机的进气端相连。6.根据权利要求5所述的超临界二氧化碳气气混合减...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，李维，王建星，赵明，
申请(专利权)人：北京兆阳光热技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11