[發(fā)明專利]一種空氣布雷頓發(fā)電系統(tǒng)及發(fā)電廠

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211375231.1
• 申請日: 2022-11-04
• 公開（公告）號: CN115898577A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雪輝;紀(jì)律
• 申請（專利權(quán)）人: 華科超能（北京）能源科技有限公司
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01D15/10;F01K13/02;F01K21/00;F04B37/12;F04B39/10;F04B39/12;F04B39/16
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

本發(fā)明公開了一種空氣布雷頓發(fā)電系統(tǒng)及發(fā)電廠，涉及熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域及發(fā)電領(lǐng)域。空氣布雷頓發(fā)電系統(tǒng)，包括動力系統(tǒng)、減速器、壓氣機(jī)、加熱換熱器、透平，動力系統(tǒng)四象限變頻器和電動發(fā)電機(jī)，系統(tǒng)在啟動過程中，電流是從電網(wǎng)輸入到四象限變頻器，空氣從壓氣機(jī)的進(jìn)氣口進(jìn)入，經(jīng)壓氣機(jī)對空氣升壓后進(jìn)入加熱換熱器，加熱換熱器利用高品位熱源對空氣進(jìn)行加熱，之后高溫空氣進(jìn)入透平對外做功，此時電動發(fā)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，電流是從四象限變頻器輸出到電網(wǎng)。本發(fā)明提供的空氣布雷頓發(fā)電系統(tǒng)利用高品位熱源發(fā)電，在運(yùn)行維護(hù)過程中擺脫對燃燒室燃的依賴，能夠滿足發(fā)電廠長時間運(yùn)行的需求，滿足社會對能源系統(tǒng)的清潔性、高效性和安全性的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域及發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種空氣布雷頓發(fā)電系統(tǒng)及發(fā)電廠。

背景技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機(jī)械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的一種應(yīng)用是發(fā)電，并可以用于多種發(fā)電形式。

在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：

現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠是用液體和氣體燃料通過燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)裝置在工作過程中，需要在燃燒室內(nèi)與噴入的燃料混合燃燒生成高溫高壓的氣體，從而將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Γ瑢θ剂弦蕾囆员容^強(qiáng)，使其在運(yùn)行維護(hù)過程中需要不斷補(bǔ)充燃料，不能滿足長時間運(yùn)行的需求。此外，隨著社會對能源系統(tǒng)的清潔性、高效性和安全性要求越來越高，亟待提供一種在運(yùn)行維護(hù)過程中不需要不斷補(bǔ)充燃料，并能夠滿足長時間運(yùn)行的需求的熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用高品位熱源的布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

為達(dá)此目的，一方面，提供了一種空氣布雷頓發(fā)電系統(tǒng),包括動力系統(tǒng)，上述動力系統(tǒng)包括四象限變頻器和電動發(fā)電機(jī)，上述四象限變頻器一端與上述電動發(fā)電機(jī)電連接，另一端接到電網(wǎng)；減速器，上述減速器包括輸入軸和輸出軸，上述輸入軸與上述電動發(fā)電機(jī)連接，輸出軸包括第一端和第二端，上述第一端和上述第二端分別從減速器的兩側(cè)伸出；壓氣機(jī)，上述壓氣機(jī)包括進(jìn)氣口、出氣口和壓氣機(jī)軸，上述壓氣機(jī)軸與上述輸出軸的上述第一端連接；上述壓氣機(jī)還包括進(jìn)氣導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置，位于上述壓氣機(jī)的進(jìn)氣口處；加熱換熱器，上述加熱換熱器包括流體進(jìn)口、流體出口、介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口；上述壓氣機(jī)的上述出氣口與上述加熱換熱器的流體進(jìn)口連通；上述加熱換熱器的介質(zhì)利用高品位熱源；透平，上述透平具有進(jìn)氣口和透平軸，上述透平的上述進(jìn)氣口與上述流體出口連通，上述透平軸與上述輸出軸的上述第二端連接。

優(yōu)選地，上述減速器為齒輪減速器。

優(yōu)選地，上述減速器的上述輸入軸和/或上述輸出軸處設(shè)置有聯(lián)軸器。

優(yōu)選地，上述加熱換熱器的上述介質(zhì)進(jìn)口與上述介質(zhì)出口連接在熱源的兩端，上述熱源利用核能。

優(yōu)選地，上述壓氣機(jī)為離心式，上述透平為向心式。

優(yōu)選地，還包括旁路調(diào)節(jié)閥，上述旁路調(diào)節(jié)閥位于上述加熱換熱器的上述流體出口和上述透平的上述進(jìn)氣口的通路上。

優(yōu)選地，還包括緊急切斷閥，上述緊急切斷閥位于上述旁路調(diào)節(jié)閥和上述透平的上述進(jìn)氣口的通路上。

優(yōu)選地，在上述壓氣機(jī)的出氣口與上述加熱換熱器的上述流體進(jìn)口的通路上還設(shè)置有止回閥，上述止回閥的進(jìn)口與上述壓氣機(jī)連通，上述止回閥的出口與上述加熱換熱器的進(jìn)口連通。

優(yōu)選地，上述壓氣機(jī)的出氣口處還設(shè)置有壓氣機(jī)退喘閥，上述壓氣機(jī)退喘閥位于上述壓氣機(jī)的出氣口和上述止回閥的進(jìn)口之間。

另一方面，提供了一種發(fā)電廠，包括上述任一項的空氣布雷頓發(fā)電系統(tǒng)。

上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：