(57)【要約】      （修正有）【課題】発電電力と熱効率を改善でき、コストが低い、廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システムを提供する。【解決手段】熱源システム１、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３及び二酸化炭素プレクーラー４を備え、熱源システムの作動流体側出口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体入力端に接続され、熱源システムの作動流体側入口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体出力端に接続され、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体サイクルループに二酸化炭素プレクーラーが接続され、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システムは、少なくとも１つの単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを備える。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システムであって、熱源システム（１）、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）及び二酸化炭素プレクーラー（４）を備え、
前記熱源システム（１）の作動流体側出口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）の作動流体の入力端に接続され、熱源システム（１）の作動流体側入口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）の作動流体出力端に接続され、
前記超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）の作動流体サイクルループに二酸化炭素プレクーラー（４）が接続され、
前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）は、少なくとも１つの単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを備え、単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムは、廃熱蒸発器（３１）、ピストン膨張−リニアジェネレータシステム（３２）、コンデンサー（３３）及びアキュムレーター（３４）を備え、前記廃熱蒸発器（３１）の蒸発室の出口はピストン膨張−リニアジェネレータシステム（３２）の入口に接続され、前記ピストン膨張−リニアジェネレータシステム（３２）の出口はコンデンサー（３３）の凝縮室の入口に接続され、前記コンデンサー（３３）の凝縮室の出口はアキュムレーター（３４）の循環作動媒体の入口に接続され、前記アキュムレーター（３４）の循環作動媒体の出口は廃熱蒸発器（３１）の蒸発室入口側に接続され、
前記廃熱蒸発器（３１）の加熱室の入口と出口はそれぞれピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）のＣＯ２側入口と出口として、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）の作動流体サイクルループに接続され、且つ二酸化炭素プレクーラー（４）の作動流体入口の一側に位置することを特徴とする廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システム。
【請求項２】
前記超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）は、タービン発電システム（２１）、高温再生器（２２）、低温再生器（２３）、メインコンプレッサー（２４）及びリコンプレッサー（２５）を備え、
前記タービン発電システム（２１）のタービン入口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）の作動流体入力端として熱源システム（１）の作動流体側出口に連通され、タービン発電システム（２１）のタービン出口は高温再生器（２２）の熱放出側入口に連通され、
前記高温再生器（２２）の熱放出側出口は低温再生器（２３）の熱放出側入口に連通され、低温再生器（２３）の熱放出側出口はそれぞれピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）のＣＯ２側入口とリコンプレッサー（２５）の入口に連通され、
前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）のＣＯ２側出口は二酸化炭素プレクーラー（４）の作動流体側入口に連通され、前記二酸化炭素プレクーラー（４）の作動流体側出口はメインコンプレッサー（２４）の入口に連通され、前記メインコンプレッサー（２４）の出口は低温再生器（２３）の吸熱側入口に連通され、前記低温再生器（２３）の吸熱側出口とリコンプレッサー（２５）の出口の両方とも高温再生器（２２）の吸熱側入口に連通され、前記高温再生器（２２）の吸熱側出口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム（２）の作動流体出力端として熱源システム（１）の入口に連通されることを特徴とする請求項１に記載の廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システム。
【請求項３】
前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）は複数段階のＣＯ２流れ方向に沿って直列に接続された単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを備えることを特徴とする請求項１に記載の廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システム。
【請求項４】
複数段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器（３１）の加熱室入口と出口は順に直列接続してＣＯ２流れ方向に沿う直列接続構造を形成し、第一段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器（３１）のＣＯ２側入口と最終段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器（３１）のＣＯ２側出口は、それぞれピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）のＣＯ２側入口と出口とすることを特徴とする請求項３に記載の廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システム。
【請求項５】
前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム（３）は、複数段階の循環作動媒体の熱伝達方向に沿って直列に接続された単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを備えることを特徴とする請求項１に記載の廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システム。  
【請求項６】
前段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムのコンデンサー（３３）の冷蔵室は、次段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器（３１）の加熱室として、順に直列接続して循環作動媒体の熱伝達方向に沿う直列接続構造を形成することを特徴とする請求項５に記載の廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システム。
【請求項７】
前記コンデンサー（３３）内の液体循環作動媒体の液面は廃熱蒸発器（３１）内の液体作動流体の液面よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は発電システムに関し、具体的に、廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機セットの効率を継続的に改善することは、電力業界の研究の永遠のテーマと目標である。蒸気ランキンサイクルを主流とする従来のエネルギー変換システムでは、蒸気パラメータを７００℃に上げなければ、効率を５０％程度に達することができないので、新型ニッケルベースの高温合金を開発するために、高い経済的および時間的コストを費やす必要がある。従来のルートのボトルネックを打破するために、いくつかの新しいコンセプトと高度な電力システムがますます注目を集め、超臨界作動流体は、高エネルギー密度、高熱伝達効率、シンプルなシステムなどの固有の利点があり、熱出力変換効率を大幅に向上させ、機器の体積を減少し、高い経済効率を有する。
【０００３】
二酸化炭素は、適切な臨界圧力、安定した特性、成熟した物理的特性研究、無毒性及び低コストなどの多くの利点により、有望な代替作動流体であると考えられ、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルを直接的または間接的に使用する新世代の原子炉、超臨界二酸化炭素サイクルを使用した太陽熱、電力供給及び冷凍のための複合分散エネルギー供給システム、二酸化炭素超臨界圧縮サイクルに基づく新しいエアコン及びヒートポンプなどを含む多くの高度な熱伝達及びエネルギー変換システムで使用できる。特に、近年、多くの学者が注目している超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル石炭焚き発電機セットは、６２０℃の温度範囲で従来の蒸気ランキンサイクル７００℃の効率に達することができ、新しい高温合金を開発する必要がなく、アプリケーションの見通しは非常に良好である。
【０００４】
超臨界ＣＯ２ブレイトンサイクルは、太陽光発電、原子力発電、船舶電力などの分野でも広く注目されており、従来の蒸気機関セットに取って代わる可能性が最も高い熱サイクル発電システムになっている。しかしながら、超臨界ＣＯ２ブレイトンサイクルは、依然として最適化及び改善でき、ブレイトンサイクルの特性により、超臨界ＣＯ２ブレイトンサイクルの熱放出プロセスは等温プロセスではなく、冷却プロセスであり、熱放出の理論上の最高温度は８０−９０°Ｃであり、設計上の必要に応じて、熱放出の最高温度が高くなる場合があり、すべて冷却媒体を直接冷却に使用すると、間違いなく無駄になり、回収や発電用の廃熱として使用できる。
【０００５】
低温廃熱回収発電装置もいくつかあるが、最も一般的なのは有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）廃熱回収発電システムであり、現在、これらのシステムにはいくつかの問題があり、広く推進と適用することが難い。熱源の温度が低いため、ＯＲＣシステムの効率が制限され、低い効率でＯＲＣシステムのコストは非常に高いように見え、システムは投資の回収期間が長く、多くの企業がそれを採用することを望んでいないという主な問題が存在している。主な原因は、廃熱源の規模が小さいことが多く、数百ｋＷまたは数十ｋＷ程度の熱源に遭遇することが多く、この大きさの熱源について、ＯＲＣシステムにおけるタービンのサイズは小さくなり、そうでないと、低効率で高コストの高速モーターを使用する必要があり、このような条件では、ＯＲＣタービンの効率は高くないことがよくあり、これは、廃熱回収発電の利益率をさらに制限することである。それと同時に、タービンが３０００ｒｐｍの回転数で設計される場合でも、回転機械の動的シーリングはＯＲＣシステムが直面する困難な問題であり、従来のシャフトシーリングシステムはゼロ漏れを回避できなく、漏れが発生すると、有機作動流体の経済的損失を意味し、ドライガスシーリングなどのより高度なシーリングシステムを使用すると、コストの増加によりシステムがより大きな挑戦に直面することになる。他方、現在のＯＲＣシステムはほとんどセントリペタルまたはアキシャルタービンを使用し、どちらのタービンの処理コストも非常に高い。それと同時に、タービンの正常な動作を保証するために、タービンの入口と出口の間に比較的高い圧力差を確保する必要があり、圧力差が大きいほど、タービンの膨張率が大きくなり、タービンの出力が強く、システムの熱効率が高いほど、システムはポンプなどの機器で加圧する必要がある。
【０００６】
それと同時に、現在、低温廃熱発電の分野で使用されている発電設備はほとんどコストが高く、システムが複雑であり、新エネルギーの開発と利用時に、回転式発電機は高速運動により適することが明らかであり、また、回転式発電機は比較的低い周波数の運転条件では高い効率を維持できないため、通常のタービンや通常の発電機は、非常に低い圧力差と非常に低い温度差の気流では発電できなく、低温廃熱発電分野に適用されない問題が存在している。したがって、廃熱回収発電分野は、ＯＲＣシステムが直面している現在のジレンマを打破するための新しいより費用効果の高い技術を緊急に必要とする。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術に存在している問題について、本考案は、ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを使用して、超臨界ＣＯ２ブレイトンサイクルの低温端から排出された廃熱を回収して発電し、システムの発電電力と熱効率を効果的に改善することができ、設計が合理的で、コストが低い廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案は、以下の技術案によって実現され、
廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システムは、熱源システム、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム及び二酸化炭素プレクーラーを備え、
前記熱源システムの作動流体側の出口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体の入力端に接続され、熱源システムの作動流体側の入口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体の出力端に接続され、
前記超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体サイクルループに二酸化炭素プレクーラーが接続され、
前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システムは、少なくとも１つの単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを備え、単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムは、廃熱蒸発器、ピストン膨張−リニアジェネレータシステム、コンデンサー及びアキュムレーターを備え、前記廃熱蒸発器の蒸発室の出口はピストン膨張−リニアジェネレータシステムの入口に接続され、前記ピストン膨張−リニアジェネレータシステムの出口はコンデンサーの凝縮室の入口に接続され、前記コンデンサーの凝縮室の出口はアキュムレーターの循環作動媒体の入口に接続され、前記アキュムレーターの循環作動媒体の出口は廃熱蒸発器の蒸発室の入口側に接続され、
前記廃熱蒸発器の加熱室の入口と出口はそれぞれピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱発電システムのＣＯ２側の入口と出口として、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体サイクルループに接続され且つ二酸化炭素プレクーラーの作動流体の入口の一側に位置する。
【０００９】
さらに、前記超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムは、タービン発電システム、高温再生器、低温再生器、メインコンプレッサー及びリコンプレッサーを備え、
前記タービン発電システムのタービン入口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体入力端として熱源システムの作動流体側の出口に連通され、タービン発電システムのタービン出口は高温再生器の熱放出側の入口に連通され、
前記高温再生器の熱放出側出口は低温再生器の熱放出側入口に連通され、低温再生器の熱放出側出口はそれぞれピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システムのＣＯ２側入口とリコンプレッサーの入口に連通され、
前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システムのＣＯ２側出口は二酸化炭素プレクーラーの作動流体側入口に連通され、前記二酸化炭素プレクーラーの作動流体側出口はメインコンプレッサーの入口に連通され、前記メインコンプレッサーの出口は低温再生器の吸熱側入口に連通され、前記低温再生器の吸熱側出口及びリコンプレッサーの出口の両方とも高温再生器の吸熱側入口に連通され、前記高温再生器の吸熱側出口は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステムの作動流体出力端として熱源システムの入口に連通される。
【００１０】
さらに、前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システムは、ＣＯ２の流れ方向に沿って直列に接続された複数段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを備える。
【００１１】
よりさらに、複数段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器の加熱室入口と出口に順に直列接続してＣＯ２の流れ方向に沿う直列接続構造を形成し、第一段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器のＣＯ２側入口と最終段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器のＣＯ２側出口は、それぞれピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システムのＣＯ２側入口と出口とする。
【００１２】
さらに、前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システムは、循環作動媒体の熱伝達方向に沿って直列に接続された複数段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを備える。
【００１３】
よりさらに、前段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムのコンデンサーの冷蔵室は、次段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器の加熱室として、順に直列接続して循環作動媒体の熱伝達方向に沿う直列接続構造を形成する。
【００１４】
さらに、前記コンデンサー内の液体循環作動媒体の液面は、廃熱蒸発器内の液体作動流体の液面よりも高い。
【考案の効果】
【００１５】
従来の技術と比べて、本考案は、以下の有益的な技術効果を有し、
本考案による廃熱回収用超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電システムは、ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムと超臨界ＣＯ２ブレイトンサイクル発電システムを組み合わせ、超臨界ＣＯ２ブレイトンサイクルの低温端から放出された熱を回収して発電し続くことができ、システムの出力電力と熱効率を向上させ、且つ単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムそのものは効率が高く、且つ安くて簡単なシステムである。
【００１６】
さらに、本考案は、複数段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを採用して段階廃熱回収を形成するため、システム全体は高効率、低コスト、広い動作範囲という利点を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案による単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを示す構造模式図である。
【図２】本考案の実施例に記載の構造模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、具体的な実施例を参照して、本考案をより詳細に説明し、記載されるものは、本考案を制限するものではなく、解釈するためのものである。
【００１９】
図２に示すように、本考案による廃熱回収用超臨界ＣＯ２ブレイトンサイクル発電システムは、熱源システム１、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３及び二酸化炭素プレクーラー４を備え、
前記超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２は、タービン発電システム２１、高温再生器２２、低温再生器２３、メインコンプレッサー２４及びリコンプレッサー２５を備え、
タービン発電システム２１のタービン入口は熱源システム１の作動流体側出口に連通され、タービン発電システム２１のタービン出口は高温再生器２２の熱放出側入口に連通され、高温再生器２２の熱放出側出口は低温再生器２３の熱放出側入口に連通され、低温再生器２３の熱放出側出口はそれぞれピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３のＣＯ２側入口とコンプレッサー２５での入口に連通され、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３のＣＯ２側出口は二酸化炭素プレクーラー４の作動流体側入口に連通され、二酸化炭素プレクーラー４の作動流体側出口はメインコンプレッサー２４の入口に連通され、メインコンプレッサー２４の出口は低温再生器２３の吸熱側入口に連通され、低温再生器２３の吸熱側出口とリコンプレッサー２５の出口の両方とも高温再生器２２の吸熱側入口に連通され、高温再生器２２の吸熱側出口は熱源システム１の入口に連通される。
【００２０】
図１に示すように、単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムにおいて、二酸化炭素作動流体の廃熱は廃熱蒸発器３１の加熱室を通じて蒸発室内の循環作動媒体を加熱し、熱放出された二酸化炭素作動流体を作動流体サイクルループ内に戻し、循環作動媒体が上向きに流れ且つ流れプロセスでは徐々に蒸発して気体状態になり、ピストン膨張−リニアジェネレータシステム３２の膨張室に入ってピストンに作用し、ピストンがリニアジェネレータを駆動して発電し、リターンスプリングがピストンを押してリセットし、且つ作用した循環作動媒体をコンデンサー３３内に排出し、コンデンサー３３内に入った循環作動媒体は下向きに流れて且つ液体に冷却した後にアキュムレーター３４内に入り、アキュムレーター３４内に入った液体循環作動媒体は再び廃熱蒸発器３１に入ってサイクル作業を実行する。コンデンサー３３内の液体循環作動媒体の液面は廃熱蒸発器３１内の液体作動流体の液面より高い。
【００２１】
ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３には、複数段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを採用することができ、廃熱熱源は超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２における低温再生器２３の熱放出側出口の作動流体から放出する熱であり、廃熱回収システム全体においてＣＯ２流れ方向に沿って複数段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを直列接続し、複数段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器３１の加熱室の入口と出口は順に直列接続してＣＯ２流れ方向に沿う直列接続構造を形成し、第一段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器３１のＣＯ２側入口と最終段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器３１のＣＯ２側出口は、それぞれピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３のＣＯ２側入口と出口とする。ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの段階数は、ＣＯ２の温度とサブシステムに使用されている作動流体の種類などの要素によって決められ、各段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムは一定の温度範囲内の廃熱を回収して利用し、  
温度が比較的高い位置に布置される単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムは、その後に循環作動媒体の熱伝達方向に沿って複数のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを直列接続してもよく、次段サブシステムの熱源は前段サブシステムから放出された廃熱であり、サブシステムの段階数は、廃熱熱源の温度とサブシステムに使用されている作動流体の種類などの要素によって決められ、各段階の単段サブシステムは一定の温度範囲内の廃熱を回収して利用する。前段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムのコンデンサー３３の冷蔵室は、次段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器３１の加熱室として、順に直列接続して循環作動媒体の熱伝達方向に沿う直列接続構造を形成する。
【００２２】
２段システムを例として、図２に示すように、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２における低温再生器２３の熱放出側出口の作動流体の流れ方向に沿って２段の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムを直列接続し、低温再生器２３の熱放出側出口は１段廃熱−１段作動流体サブシステム１−１における廃熱蒸発器３１のＣＯ２側入口に連通され、１段廃熱−１段作動流体サブシステム１−１サブシステムにおける廃熱蒸発器３１のＣＯ２側出口は２段廃熱−１段作動流体サブシステム２−１における廃熱蒸発器３１のＣＯ２側入口に連通され、２段廃熱−１段作動流体サブシステム２−１における廃熱加熱器３１のＣＯ２側出口は二酸化炭素プレクーラー４の作動流体側の入口に連通され、１段廃熱−１段作動流体サブシステム１−１におけるコンデンサー３３は１段廃熱−２段作動流体サブシステム１−２における廃熱加熱器３１であり、１段廃熱−１段作動流体サブシステム１−１の循環作動媒体はこの熱交換器における熱側から熱放出し、１段廃熱−２段作動流体サブシステム１−２の循環作動媒体はこの熱交換器における冷側から吸熱し、１段廃熱−２段作動流体サブシステム１−２と２段廃熱−１段作動流体サブシステム２−１サブシステムは最終段サブシステムであり、そのコンデンサー３３における冷却作動流体は冷風または冷水であり、冷風または冷水は対応する冷蔵室を通じて最終段サブシステムにおける凝縮室の循環作動媒体を冷却する。
【００２３】
実際の使用では、熱源システム１によって提供される超臨界二酸化炭素作動流体によって、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２を使用して発電すると同時に、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３を利用して、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２における作動流体サイクルループの二酸化炭素作動流体の廃熱を回収して利用し、
前記ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３を利用して、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２における作動流体サイクルループの二酸化炭素作動流体の廃熱を回収して利用する場合、
二酸化炭素作動流体の廃熱は廃熱蒸発器３１の加熱室を通じて蒸発室内の循環作動媒体を加熱し、熱放出された二酸化炭素作動流体を作動流体サイクルループ内に戻し、循環作動媒体が上向きに流れ且つ流れプロセスでは徐々に蒸発して気体状態になり、ピストン膨張−リニアジェネレータシステム３２の膨張室に入ってピストンに作用し、ピストンがリニアジェネレータを駆動して発電し、リターンスプリングがピストンを押してリセットし、且つ作用した循環作動媒体をコンデンサー３３内に排出し、コンデンサー３３内に入った循環作動媒体は下向きに流れて且つ液体に冷却した後にアキュムレーター３４内に入り、アキュムレーター３４内に入った液体循環作動媒体は再び廃熱蒸発器３１に入ってサイクル作業を実行する。
【００２４】
ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３を利用して、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２における作動流体サイクルループの二酸化炭素作動流体の廃熱を回収して利用する場合、
複数段階の単段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器３１の加熱室を直列接続することによって、二酸化炭素作動流体の廃熱を複数段階で回収して利用する。
【００２５】
ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３を利用して、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２における作動流体サイクルループの二酸化炭素作動流体の廃熱を回収して利用する場合、
前段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムのコンデンサー３３の冷蔵室を、次段ピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの廃熱蒸発器３１の加熱室として直列接続を形成することによって、第一段階のピストン膨張−リニアジェネレータ廃熱回収発電サブシステムの循環作動媒体により回収された二酸化炭素作動流体の廃熱を複数段階で回収して利用する。
【００２６】
以上のような具体的な実施形態は、本考案の目的、技術案及び有益な効果をより詳細に説明したが、理解すべきなのは、以上のようなものは本考案の具体的な実施形態だけであり、本考案を制限することがなく、本考案の精神と原則を逸脱しない限り、行ったいずれの修正、等価置換、改善などは、本考案の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
熱源システム１、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクルシステム２、タービン発電システム２１、高温再生器２２、低温再生器２３、メインコンプレッサー２４、リコンプレッサー２５、ピストン膨張リニアジェネレータ廃熱発電システム３、廃熱蒸発器３１、ピストン膨張−リニアジェネレータシステム３２、コンデンサー３３、アキュムレーター３４、二酸化炭素プレクーラー４、１段廃熱−１段作動流体サブシステム１−１、１段廃熱−２段作動流体サブシステム１−２、２段廃熱−１段作動流体サブシステム２−１。
【図１】
0003230516.tif 000003
【図２】
0003230516.tif 000004