锅炉系统的制作方法

本实用新型涉及燃煤锅炉技术领域，尤其是涉及一种以超临界二氧化碳为换热工质，提高热一次风温度的锅炉系统。

背景技术：

大型燃煤锅炉的一次风经过空气预热器加热后，与部分冷一次风混合后进入制粉装置，实现磨煤机的通风和干燥，从而实现原煤的研磨、分离和输送。当锅炉的热一次风温度不足，或者煤质偏离设计值时，为了使制粉装置出力达到预期，通常需要加大热一次风量，甚至完全关闭冷一次风，利用过量的热一次风对磨煤机进行通风和干燥，但是这种操作会造成锅炉的二次风率减小，对应的二次风量和燃烬风量不能达到设计值，造成锅炉燃烧效率下降或导致污染物难以控制、锅炉排烟温度升高等问题。特别是对于燃烧高水分褐煤或者劣质煤的锅炉，由于热一次风温度低于设计值，造成一次风率远大于设计值，但是磨煤机的出口温度仍然过低，造成煤粉在炉膛内的燃烬存在困难，严重影响锅炉效率。

因此需要寻求提升热一次风温度的技术手段，相关技术中用于提高热一次风温度的技术手段主要有三种：第一种方案，在锅炉尾部布置管式热一次风加热器，将回转式空气预热器出口的热一次风送入到热一次风加热器中再次加热，提升温度后送入制粉装置，热一次风加热器一般布置在锅炉尾部的对流受热面中，比如布置在两级省煤器之间；第二种方案，在热一次风风道上设置蒸汽加热器，利用汽轮机的三段抽汽作为热源来加热热一次风，冷却后的三段抽汽再返回到三号高压加热器；第三种方案，在锅炉尾部对流受热面区域设置旁路烟道，例如将锅炉的低温过热器和省煤器两级受热面或者任何一级受热面进行烟气旁通，在旁路烟道上设置管式热一次风加热器，利用高温烟气将空气预热器出口的热一次风温度再次提升。但是上述技术方案存在缺点：利用锅炉侧或者汽机侧抽汽加热热一次风，会影响原热力系统和设备的运行方式和热力性能，且热一次风温度的提高还会受制于抽汽流量；采用管式的烟气换热器的技术方案，会受到锅炉布置空间和烟气系统流程走向的限制，并且气-气换热器的换热系数小，导致烟气换热器的尺寸过大，且换热器的可调节特性不足，会增加一次风机和二次风机的电耗，降低锅炉效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种采用超临界二氧化碳循环换热回路提高热一次风温度的锅炉系统。

根据本实用新型实施例的一种锅炉系统，包括：锅炉本体，所述锅炉本体具有煤粉进口、热二次风进口和烟气出口；空气预热器，所述空气预热器具有一次风进口、二次风进口、第一热一次风出口、热二次风出口以及烟气进口，所述热二次风出口与所述热二次风进口连通；制粉装置，所述制粉装置具有煤粉出口、冷一次风进口和第一热一次风进口，所述煤粉出口和所述煤粉进口连通；烟道，所述烟道与所述烟气出口相连，所述烟道的出烟口与所述烟气进口连通；和超临界二氧化碳循环换热回路，所述超临界二氧化碳循环换热回路包括超临界二氧化碳吸热器、超临界二氧化碳放热器、第一回路管道、第二回路管道和循环泵，所述超临界二氧化碳吸热器设在所述烟道内；所述超临界二氧化碳吸热器具有第一二氧化碳进口和第一二氧化碳出口，所述超临界二氧化碳放热器具有第二二氧化碳进口、第二二氧化碳出口、第二热一次风进口和第二热一次风出口，所述第一回路管道的第一端与所述第一二氧化碳进口相连，所述第一回路管道的第二端与所述第二二氧化碳出口相连，所述第二回路管道的第一端与所述第二二氧化碳进口相连，所述第二回路管道的第二端与所述第一二氧化碳出口相连，所述第二热一次风进口与所述第一热一次风出口连通，所述第二热一次风出口与所述第一热一次风进口连通，所述循环泵设在所述第一回路管道和所述第二回路管道中的一者上。

根据本实用新型实施例的锅炉系统，所述锅炉系统通过设置超临界二氧化碳循环换热回路，利用超临界二氧化碳作为循环换热媒介，将锅炉转向室区域中高温烟气的热量转移给热一次风，提升热一次风的温度，经过温度提升的热一次风能够满足制粉装置的干燥需求，并提升制粉装置的出粉温度。由于没有另外设置热源，还能降低能耗。

利用超临界二氧化碳循环换热回路先将烟气中的热量置换到超临界二氧化碳中，再利用超临界二氧化碳换热，将热量转移给热一次风，这种间接加热模式避免了高温烟气与热一次风之间直接换热而容易受到锅炉布置空间和烟气系统流程走向的限制，并且能够适应不同锅炉的设备结构，适用性较强。超临界二氧化碳循环换热回路的设置还不会影响锅炉中热力系统的运行和设备的热力性能，也不会影响烟气的流动。

由于超临界二氧化碳的换热能力强，因此还能减小换热器的尺寸，使得本实用新型锅炉系统的安装更加方便和简易。此外，由于超临界二氧化碳优异的换热能力，以及超临界二氧化碳循环换热回路合理的设计和配置，使得热一次风温度的提升空间得到了较大改善。

根据本实用新型实施例的锅炉系统，具有能耗低、不影响烟气流动以及能有效提高热一次风温度的优点。

另外，根据本实用新型的锅炉系统具有如下附加技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述烟道包括转向室和后烟井，所述锅炉系统进一步包括低温过热器和省煤器，所述低温过热器和所述省煤器设在所述后烟井中，所述超临界二氧化碳吸热器设在所述转向室中且所述超临界二氧化碳吸热器位于所述低温过热器和所述省煤器的上方。

在本实用新型的一些实施例中，所述超临界二氧化碳吸热器、所述低温过热器和所述省煤器中的每一者为顺列布置的光管，所述超临界二氧化碳吸热器、所述低温过热器和所述省煤器中的每一者的横向节距彼此相等。

在本实用新型的一些实施例中，其特征在于：所述超临界二氧化碳放热器为错列布置的鳍片管。

在本实用新型的一些实施例中，所述超临界二氧化碳循环换热回路还包括旁路风道和旁路阀，所述旁路风道与所述超临界二氧化碳放热器并联，所述旁路阀设在所述旁路风道上。

在本实用新型的一些实施例中，所述锅炉系统还包括压力调节装置，所述压力调节装置包括：高压二氧化碳存储装置，所述高压二氧化碳存储装置具有二氧化碳出口；二氧化碳输送管，所述二氧化碳输送管的第一端与所述二氧化碳出口相连，所述二氧化碳输送管的第二端与所述第一回路管道和所述第二回路管道中的一者相连；补给调节阀，所述补给调节阀设在所述二氧化碳输送管上；压力表，所述压力表设在所述第一回路管道和所述第二回路管道中的一者上。

在本实用新型的一些实施例中，所述压力调节装置还包括：对空排气管，所述对空排气管的第一端与所述第一回路管道和所述第二回路管道中的一者相连；对空排气阀，所述对空排气阀设在所述对空排气管上。

在本实用新型的一些实施例中，所述对空排气管的第二端通向外界空气。

在本实用新型的一些实施例中，所述对空排气管的第二端与所述烟道连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述超临界二氧化碳循环换热回路包括流量计，所述流量计设在所述第一回路管道和第二回路管道中的一者上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的锅炉系统示意图。

图2是图1的锅炉系统中空气预热器的放大示意图。

图3是根据本实用新型实施例的超临界二氧化碳循环换热回路示意图。

图4是图1的锅炉系统中超临界二氧化碳放热器的放大示意图。

附图标记：

锅炉系统100；

锅炉本体1；热二次风进口11；烟气出口12；燃烧器13；

空气预热器2；一次风进口21；二次风进口22；第一热一次风出口23；热二次风出口24；烟气进口25；

制粉装置3；冷一次风进口31；第一热一次风进口32；

烟道4；转向室41；后烟井42；低温过热器421；省煤器422；scr脱硝装置43；

超临界二氧化碳循环换热回路5；超临界二氧化碳吸热器51；第一二氧化碳进口511；第一二氧化碳出口512；超临界二氧化碳放热器52；第二二氧化碳进口521；第二二氧化碳出口522；第二热一次风进口523；第二热一次风出口524；第一回路管道53；第二回路管道54；循环泵55；流量计56；

一次风机6；二次风机7；旁路阀8；

高压二氧化碳存储装置91；二氧化碳输送管92；补给调节阀93；对空排气管94；对空排气阀95；压力表96。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来描述根据本实用新型实施例的锅炉系统。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的锅炉系统100，包括锅炉本体1、空气预热器2、制粉装置3、烟道4和超临界二氧化碳循环换热回路5。

如图1所示，锅炉本体1具有煤粉进口(图中未示出)、热二次风进口11和烟气出口12。如图2所示，空气预热器2具有一次风进口21、二次风进口22、第一热一次风出口23、热二次风出口24以及烟气进口25，热二次风出口24与锅炉本体1上的热二次风进口11连通。一次风从一次风进口21进入空气预热器2，经空气预热器2加热后，热一次风从第一热一次风出口23流出，二次风从二次风进口22进入空气预热器2，经空气预热器2加热后，热二次风从热二次风出口24流出。

制粉装置3具有煤粉出口(图中未示出)、冷一次风进口31和第一热一次风进口32，制粉装置3的煤粉出口和锅炉本体1的煤粉进口连通，煤粉从制粉装置3中经由该煤粉出口和该煤粉进口进入锅炉本体1中。烟道4与锅炉本体1的烟气出口12相连，烟道4的出烟口与烟气进口25连通，锅炉本体1中的烟气经由烟气出口12进入烟道4，从烟道4中流通，随后从烟道4的出烟口通过烟气进口25进入空气预热器2中。

如图3所示，超临界二氧化碳循环换热回路5包括超临界二氧化碳吸热器51、超临界二氧化碳放热器52、第一回路管道53、第二回路管道54和循环泵55。

超临界二氧化碳吸热器51设在烟道4内。超临界二氧化碳吸热器51具有第一二氧化碳进口511和第一二氧化碳出口512。超临界二氧化碳放热器52具有第二二氧化碳进口521、第二二氧化碳出口522、第二热一次风进口523和第二热一次风出口524。第一回路管道53的第一端与第一二氧化碳进口511相连，第一回路管道53的第二端与第二二氧化碳出口522相连，即第一回路管道53连通超临界二氧化碳吸热器51与超临界二氧化碳放热器52。第二回路管道54的第一端与第二二氧化碳进口521相连，第二回路管道54的第二端与第一二氧化碳出口512相连，即第二回路管道54连通超临界二氧化碳吸热器51与超临界二氧化碳放热器52。第二热一次风进口523与第一热一次风出口23连通，第二热一次风出口524与第一热一次风进口32连通，即热一次风从空气预热器2的第一热一次风出口23流出后进入超临界二氧化碳放热器52，经由超临界二氧化碳放热器52后进入制粉装置3。循环泵55设在第一回路管道53和第二回路管道54中的一者上。

需要说明的是，在本文中，第一二氧化碳进口511、第一二氧化碳出口512、第二二氧化碳进口521、第二二氧化碳出口522、高压二氧化碳存储装置91、二氧化碳输送管92中的“二氧化碳”字段均指超临界二氧化碳。例如，第一二氧化碳进口511是指供超临界二氧化碳流入超临界二氧化碳吸热器51内的开口。

如图1-图4所示，二次风从二次风进口22进入空气预热器2，经空气预热器2加热后，热二次风从热二次风出口24流出，从热二次风进口11进入锅炉本体1中。干燥后的煤粉从制粉装置3中经由煤粉出口和煤粉进口进入锅炉本体1中。一部分一次风从一次风进口21进入空气预热器2，经空气预热器2加热后，一次加热的热一次风从第一热一次风出口23流出，从第二热一次风进口523流入超临界二氧化碳放热器52中。另一部分未经加热的冷一次风从冷一次风进口31进入制粉装置3中。

超临界二氧化碳作为换热媒介，在超临界二氧化碳循环换热回路5中流通。超临界二氧化碳吸热器51中的超临界二氧化碳吸收存储高温烟气中的热量，而后从超临界二氧化碳吸热器51中流出，流入超临界二氧化碳放热器52，在超临界二氧化碳放热器52中，超临界二氧化碳将储存的热量转移给上述一次加热的热一次风，对一次加热的热一次风再次加热，经过二次加热的热一次风从第一热一次风进口32进入制粉装置3。

根据本实用新型实施例的锅炉系统，所述锅炉系统通过设置超临界二氧化碳循环换热回路，利用超临界二氧化碳作为循环换热媒介，将锅炉转向室区域中高温烟气的热量转移给热一次风，提升热一次风的温度，经过温度提升的热一次风能够满足制粉装置的干燥需求，并提升制粉装置的出粉温度，提高了锅炉系统的燃烧效率。由于没有另外设置热源，还能降低能耗。

利用超临界二氧化碳循环换热回路先将烟气中的热量置换到超临界二氧化碳中，随后再利用超临界二氧化碳将热量转移给热一次风，这种间接加热模式避免了高温烟气与热一次风之间直接换热而容易受到锅炉布置空间和烟气系统流程走向的限制，并且能够适应不同锅炉的设备结构，适用性较强。超临界二氧化碳循环换热回路的设置还不会影响锅炉中热力系统的运行和设备的热力性能，也不会影响烟气的流动。

由于超临界二氧化碳的换热能力强，因此还能减小换热器的尺寸，使得本实用新型锅炉系统的安装更加方便和简易。此外，由于超临界二氧化碳优异的换热能力，以及超临界二氧化碳循环换热回路合理的设计和配置，使得热一次风温度的提升空间得到了较大改善。

根据本实用新型实施例的锅炉系统，具有能耗低、不影响烟气流动、能有效提高热一次风温度，以及锅炉燃烧效率高的优点。

如图1-图2所示，锅炉系统可以包括锅炉本体1、空气预热器2、制粉装置3和烟道4。进一步地，锅炉系统还可以包括一次风机6和二次风机7。

作为示例，如图1所示，锅炉本体1具有煤粉进口(图中未示出)、热二次风进口11和烟气出口12，锅炉本体1还包括炉膛，炉膛中设置有燃烧器13，从制粉装置3中输出的合格煤粉通过该煤粉进口进入炉膛，并在燃烧器13的作用下燃烧，在一些实施例中，该煤粉进口位于燃烧器13上。

空气预热器2具有一次风进口21、二次风进口22、第一热一次风出口23、热二次风出口24以及烟气进口25。可选地，空气预热器2为三分仓回转式空气预热器。空气预热器2将从烟道4尾部流出的烟气中的热量通过蓄热元件进行蓄热，将蓄存的热量交换给一次风和二次风，进而对一次风和二次风进行加热。

如图1所示，一次风机6的一个出风口与一次风进口21相连，将未加热的一次风吹入空气预热器2中，经由空气预热器2加热后的一次风温度升高，被称为一次加热的热一次风，该热一次风从第一热一次风出口23流出。

二次风机7与二次风进口22相连，将未加热的二次风从二次风进口22吹入空气预热器2中，经由空气预热器2加热后二次风温度升高，被称为热二次风，热二次风从热二次风出口24流出。热二次风出口24与锅炉本体1上的热二次风进口11连通，热二次风最终被吹入锅炉本体1的炉膛中，对炉膛内的燃烧提供助燃空气，进一步地，热二次风的最终出风口位于燃烧器13附近，能更好地起到助燃作用。

制粉装置3具有煤粉出口(图中未示出)、冷一次风进口31和第一热一次风进口32，制粉装置3的煤粉出口和锅炉本体1的煤粉进口连通，合格的煤粉从制粉装置3中经由该煤粉出口和该煤粉进口进入锅炉本体1中参与炉膛中的燃烧。一次风机6还具有另一出风口，该出风口流出的一次风未通入空气预热器2进行加热，该出风口流出的一次风称为冷一次风，该出风口与冷一次风进口31相连，冷一次风与热一次风共同进入制粉装置3中。

烟道4与锅炉本体1的烟气出口12相连，烟道4的出烟口与空气预热器2的烟气进口25连通。也就是说，锅炉本体1中的高温烟气经由烟气出口12进入烟道4，在烟道4中流通，随后从烟道4的出烟口进入空气预热器2的烟气进口25，烟气中的热量储存在空气预热器2中。进一步地，烟道4包括转向室41和后烟井42，转向室41位于后烟井42的上方，具体地，转向室41位于与烟气出口12相连的水平烟道以及垂直的后烟井42之间的转向处。后烟井42中可以设置有低温过热器421和省煤器422，低温过热器421和省煤器422沿烟气流通方向上下设置(上下方位如图1中箭头所示)。低温过热器421和省煤器422可作为后烟井42的低温对流受热面。在其他实施例中，后烟井42的低温对流受热面还可有其他已知设备和组合。

在一些实施例中，锅炉系统还包括scr脱硝装置43，scr脱硝装置43位于后烟井42的低温对流受热面与空气预热器2之间。

如图1-图4所示，锅炉系统还包括超临界二氧化碳循环换热回路5，如图2所示，超临界二氧化碳循环换热回路5包括超临界二氧化碳吸热器51、超临界二氧化碳放热器52、第一回路管道53、第二回路管道54和循环泵55。

如图1所示，超临界二氧化碳吸热器51设在烟道4内。如图3所示，超临界二氧化碳吸热器51具有第一二氧化碳进口511和第一二氧化碳出口512。优选地，超临界二氧化碳吸热器51设在转向室41中，并且超临界二氧化碳吸热器51位于后烟井42的低温对流受热面(例如低温过热器421和省煤器422)的上方。位于转向室41中的超临界二氧化碳吸热器51能够吸收高温烟气的热量。超临界二氧化碳吸热器51内的超临界二氧化碳从第一二氧化碳进口511流向第一二氧化碳出口512，在该过程中，超临界二氧化碳通过吸收并储存高温烟气的热量，成为高温的超临界二氧化碳。将超临界二氧化碳吸热器51设在转向室41中，不容易受到锅炉内设备布置和烟道走向的限制，因而使得本实用新型的锅炉系统具有安装方便，适用性强的特点。

进一步优选地，超临界二氧化碳吸热器51为顺列布置的光管，超临界二氧化碳能够在光管中流通，且超临界二氧化碳吸热器51的横向节距与低温过热器421和省煤器422的横向节距相等。这种设计使得烟气在烟道4中的流通不会过多地受到来自于超临界二氧化碳吸热器51的阻力。也就是说，本实用新型的锅炉系统能够在不过度影响烟气在烟道4中流通的前提下，利用超临界二氧化碳循环换热回路5提升热一次风的温度。

如图4所示，超临界二氧化碳放热器52具有第二二氧化碳进口521、第二二氧化碳出口522、第二热一次风进口523和第二热一次风出口524。超临界二氧化碳放热器52内的超临界二氧化碳从第二二氧化碳进口521流向第二二氧化碳出口522，在该过程中，高温的超临界二氧化碳通过将热量交换给热一次风而释放热量，成为低温的超临界二氧化碳。

第一回路管道53的第一端与第一二氧化碳进口511相连，第一回路管道53的第二端与第二二氧化碳出口522相连，即第一回路管道53连通超临界二氧化碳吸热器51与超临界二氧化碳放热器52，交换完热量的、低温的超临界二氧化碳可以经由第一回路管道53从超临界二氧化碳放热器52流向超临界二氧化碳吸热器51。第二回路管道54的第一端与第二二氧化碳进口521相连，第二回路管道54的第二端与第一二氧化碳出口512相连，即第二回路管道54连通超临界二氧化碳吸热器51与超临界二氧化碳放热器52，吸收完烟气热量的、高温的超临界二氧化碳可以经由第二回路管道54从超临界二氧化碳吸热器51流向超临界二氧化碳放热器52。循环泵55设在第一回路管道53和第二回路管道54中的一者上，为超临界二氧化碳在循环回路中的流通提供动力。可选地，循环泵55为变频调节泵。这种高温和低温的超临界二氧化碳在回路中的吸热放热循环，能够将高温烟气的热量持续不断地从烟道4中转换出来。

如图1-图4所示，超临界二氧化碳放热器52的第二热一次风进口523与第一热一次风出口23连通，第二热一次风出口524与第一热一次风进口32连通，即热一次风从空气预热器2的第一热一次风出口23流出后进入超临界二氧化碳放热器52，经由超临界二氧化碳放热器52进行二次加热，二次加热后的热一次风的温度得到进一步提升，称为二次加热的热一次风，该热一次风进入制粉装置3。

优选地，超临界二氧化碳放热器52为错列布置的鳍片管。这种设计能够增加换热面面积，提升换热效率。

在一些实施例中，如图1所示，超临界二氧化碳循环换热回路5还包括旁路风道和旁路阀8，旁路风道与超临界二氧化碳放热器52并联，旁路阀8设在旁路风道上。当超临界二氧化碳放热器52解列运行或者发生故障时，打开旁路阀8，从而能够将热一次风切换到旁路风道中，减少热一次风的运行阻力，方便超临界二氧化碳放热器52的维修。

进一步地，在一些实施例中，如图3所示，锅炉系统还包括压力调节装置，压力调节装置用于调节超临界二氧化碳循环换热回路5中的压力。在一些实施例中，压力调节装置包括高压二氧化碳存储装置91、二氧化碳输送管92、补给调节阀93、对空排气管94、对空排气阀95和压力表96。

高压二氧化碳存储装置91具有二氧化碳出口。二氧化碳输送管92的第一端与二氧化碳出口相连，二氧化碳输送管92的第二端与第一回路管道53和第二回路管道54中的一者相连。补给调节阀93设在二氧化碳输送管92上。

当超临界二氧化碳循环换热回路5中的运行压力低于设定值时，打开补给调节阀93，超临界二氧化碳从高压二氧化碳存储装置91中流出，经由二氧化碳输送管92进入超临界二氧化碳循环换热回路5中，从而能够将循环回路的运行压力提升到设定值。

如图3所示，对空排气管94的第一端与第一回路管道53和第二回路管道54中的一者相连。对空排气阀95设在对空排气管94上。可选地，对空排气管94的第二端通向外界空气，或者对空排气管94的第二端与烟道4连接。当超临界二氧化碳循环换热回路5中的运行压力高于设定值时，打开对空排气阀95，超临界二氧化碳得以从超临界二氧化碳循环换热回路5中释放出，从而减少循环回路中的超临界二氧化碳的量，实现降低循环回路运行压力的目的。超临界二氧化碳可以通过对空排气管94排入室外大气中，防止二氧化碳在锅炉房室内沉积，发生窒息事故，也可以利用引风机抽吸形成的负压排入锅炉的尾部烟道中。

压力表96设在第一回路管道53和第二回路管道54中的一者上，用于监测超临界二氧化碳循环换热回路5中的压力，便于对回路中的压力进行调节和控制。

超临界二氧化碳循环换热回路5包括流量计56，流量计56设在第一回路管道53和第二回路管道54中的一者上。流量计56用来监控超临界二氧化碳循环换热回路5中二氧化碳的流量，可以通过调节循环泵55的转速对二氧化碳的流量进行调节。

通过调节回路中超临界二氧化碳的压力和流量，进而可以调节超临界二氧化碳循环换热回路5的换热量，实现对经二次加热的热一次风温度的控制和调节，满足实际的要求，并减少制粉装置3中混入的冷一次风量，实现锅炉效率的提升。

本实用新型的另一方面实施例还提供了一种锅炉系统的控制方法，所述锅炉系统为上述实施例中提供的锅炉系统，下文以图1-图4所示锅炉系统为例，说明本实用新型实施例中控制方法的步骤：

如图1-图4所示，超临界二氧化碳作为换热媒介，在超临界二氧化碳循环换热回路5中流通。超临界二氧化碳吸热器51位于转向室41中，从第一二氧化碳进口511流入所述超临界二氧化碳吸热器51的超临界二氧化碳吸收烟道4中的高温烟气的热量，超临界二氧化碳的温度升高变为高温的超临界二氧化碳，高温超临界二氧化碳从第一二氧化碳出口512流出，经由第二回路管道54，从第二二氧化碳进口521流入超临界二氧化碳放热器52，在超临界二氧化碳放热器52中，高温的超临界二氧化碳将热量转移给流经超临界二氧化碳放热器52的热一次风，热一次风从而被二次加热，温度升高，高温的超临界二氧化碳变为低温的超临界二氧化碳，低温超临界二氧化碳从第二二氧化碳出口522流出，经由第一回路管道53回到超临界二氧化碳吸热器51，进入下一次换热循环。经此循环，热一次风的温度得到提升。

在一些实施例中，当需要提高热一次风的温度时，打开补给调节阀93以便向超临界二氧化碳循环换热回路5中补充超临界二氧化碳和/或提高循环泵55的转速，以便进一步提高所述热一次风的温度。提高循环泵55的转速可以提高超临界二氧化碳在超临界二氧化碳循环换热回路5中的流速，从而能够提高超临界二氧化碳与热一次风的换热量。向超临界二氧化碳循环换热回路5中补充超临界二氧化碳能够提高超临界二氧化碳循环换热回路5中的压力，进而也可以提高超临界二氧化碳与热一次风的换热量，从而提高热一次风的温度的提升量。

当需要降低所述热一次风的温度时，打开对空排气阀95以便超临界二氧化碳循环换热回路5中的超临界二氧化碳排出和/或降低循环泵55的转速。降低循环泵55的转速可以降低超临界二氧化碳在超临界二氧化碳循环换热回路5中的流速，从而能够降低超临界二氧化碳与热一次风的换热量。将超临界二氧化碳循环换热回路5中的超临界二氧化碳排出能够减小超临界二氧化碳循环换热回路5中的压力，进而也可以降低超临界二氧化碳与热一次风的换热量，从而降低热一次风的温度的提升量。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。