[實用新型]一種閉式布雷頓循環余熱發電系統

無效

• 申請號: 201020046735.5
• 申請日: 2010-01-11
• 公開（公告）號: CN201687537U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 宋憲瑞;童裳慧
• 申請（專利權）人: 北京世能中晶能源科技有限公司
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02;F01K25/08
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術領域

本實用新型涉及一種余熱發電系統，特別是一種基于布雷頓循環利用工業廢氣余熱的發電站系統。

背景技術

余熱發電技術是一種將廢氣中的熱能轉化為電能的能源回收利用技術。余熱發電系統中的熱源來自各種工業過程中產生的廢氣熱源。余熱發電技術通過“廢氣熱源——工質熱能——機械能——電能這樣一個過程實現能源轉化，從而同時實現廢氣熱源的利用的過程。

目前國內外的利用余熱發電的系統技術主要為常規的蒸汽鍋爐和蒸汽輪機的聯合循環系統，即常規的郎肯循環發電系統。這種循環系統對熱源的溫度要求很高，當熱源小于300℃時，要求余熱鍋爐的出口過熱蒸汽壓力較高(1.57-3.82Mpa)，鍋爐窄點溫差較寬(20-30℃)等問題。綜合導致余熱的綜合利用率較低，發電量少，對余熱的波動適應范圍小，余熱發電系統的穩定性和可靠性相對較差。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種對熱源廢氣的溫度適應范圍廣，結構簡單，余熱利用率高并且穩定可靠的閉式布雷頓循環余熱發電系統。

本實用新型是通過如下技術方案實現的：一種閉式布雷頓循環余熱發電系統，啟動增壓系統通過氦氣循環管路與逆流煙氣換熱器的氦氣入口連接，所述逆流煙氣換熱器的氦氣出口通過氦氣循環管路與透平動力裝置連接，透平回路回熱器的氦氣余熱回收入口通過氦氣循環管路與所述透平動力裝置連接，所述透平回路回熱器的氦氣余熱回收出口通過氦氣循環管路依次與透平回路散熱器、氣體壓縮機連接，所述透平回路回熱器的氦氣加熱入口通過氦氣循環管路與所述氣體壓縮機連接，所述透平回路回熱器的氦氣加熱出口通過氦氣循環管路與所述啟動增壓系統連接，所述透平動力裝置與發電機設備和所述氣體壓縮機同軸連接。

上述閉式布雷頓循環余熱發電系統，所述閉式布雷頓循環余熱發電系統還包括具有散熱回路回熱器和散熱回路散熱器的冷卻系統；散熱回路回熱器具有第一冷卻劑入口、第一冷卻劑出口、第二冷卻劑入口、第二冷卻劑出口；所述第一冷卻劑出口通過冷卻劑管路依次與所述透平回路散熱器、散熱回路散熱器以及所述第二冷卻劑入口連接；所述第二冷卻劑出口通過冷卻劑管路依次與所述發電機設備、所述第一冷卻劑入口連接。

本實用新型的閉式布雷頓循環余熱發電系統具有以下有益的技術效果：(1)本實用新型的閉式布雷頓循環余熱發電系統采用氦氣作為熱力介質，可以在熱源廢氣溫度為150℃-400℃的范圍都能以相對穩定的效率利用余熱給出電能；(2)采用惰性氣體氦氣為能量傳輸介質的布雷頓循環，降低了沸點溫度，然后利用單級氣體壓縮機作為壓力穩定設備，透平動力裝置壓力參數為：入口壓力為1.40Mpa，溫度為510K；出口處的壓力為0.72Mpa，溫度為440K；使得壓力在1.5Mpa以下即可得到較高的機械和發電效率。(3)與常規的余熱發電相比，本實用新型的閉式布雷頓循環余熱發電系統擴大了溫度的適應范圍，實現了對低品位熱源的利用，減少了能源的浪費。

附圖說明

圖1為本實用新型閉式布雷頓循環余熱發電系統的結構示意圖。

1-透平動力裝置，2-發電機設備，3-氣體壓縮機，4-透平回路回熱器，41-氦氣余熱回收入口，42-氦氣余熱回收出口，43-氦氣加熱入口，44-氦氣加熱出口，5-逆流煙氣換熱器，51-氦氣入口，52-氦氣出口，53-煙氣入口，54-煙氣出口，6-透平回路散熱器，7-啟動增壓系統，8-散熱回路回熱器，81-第一冷卻劑入口，82-第一冷卻劑出口，83-第二冷卻劑入口，84-第二冷卻劑出口，9-散熱回路散熱器。

實施方式