[实用新型]一种闭式布雷顿循环余热发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种余热发电系统，特别是一种基于布雷顿循环利用工业废气余热的发电站系统。

背景技术

余热发电技术是一种将废气中的热能转化为电能的能源回收利用技术。余热发电系统中的热源来自各种工业过程中产生的废气热源。余热发电技术通过“废气热源——工质热能——机械能——电能这样一个过程实现能源转化，从而同时实现废气热源的利用的过程。

目前国内外的利用余热发电的系统技术主要为常规的蒸汽锅炉和蒸汽轮机的联合循环系统，即常规的郎肯循环发电系统。这种循环系统对热源的温度要求很高，当热源小于300℃时，要求余热锅炉的出口过热蒸汽压力较高(1.57-3.82Mpa)，锅炉窄点温差较宽(20-30℃)等问题。综合导致余热的综合利用率较低，发电量少，对余热的波动适应范围小，余热发电系统的稳定性和可靠性相对较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种对热源废气的温度适应范围广，结构简单，余热利用率高并且稳定可靠的闭式布雷顿循环余热发电系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种闭式布雷顿循环余热发电系统，启动增压系统通过氦气循环管路与逆流烟气换热器的氦气入口连接，所述逆流烟气换热器的氦气出口通过氦气循环管路与透平动力装置连接，透平回路回热器的氦气余热回收入口通过氦气循环管路与所述透平动力装置连接，所述透平回路回热器的氦气余热回收出口通过氦气循环管路依次与透平回路散热器、气体压缩机连接，所述透平回路回热器的氦气加热入口通过氦气循环管路与所述气体压缩机连接，所述透平回路回热器的氦气加热出口通过氦气循环管路与所述启动增压系统连接，所述透平动力装置与发电机设备和所述气体压缩机同轴连接。

上述闭式布雷顿循环余热发电系统，所述闭式布雷顿循环余热发电系统还包括具有散热回路回热器和散热回路散热器的冷却系统；散热回路回热器具有第一冷却剂入口、第一冷却剂出口、第二冷却剂入口、第二冷却剂出口；所述第一冷却剂出口通过冷却剂管路依次与所述透平回路散热器、散热回路散热器以及所述第二冷却剂入口连接；所述第二冷却剂出口通过冷却剂管路依次与所述发电机设备、所述第一冷却剂入口连接。

本实用新型的闭式布雷顿循环余热发电系统具有以下有益的技术效果：(1)本实用新型的闭式布雷顿循环余热发电系统采用氦气作为热力介质，可以在热源废气温度为150℃-400℃的范围都能以相对稳定的效率利用余热给出电能；(2)采用惰性气体氦气为能量传输介质的布雷顿循环，降低了沸点温度，然后利用单级气体压缩机作为压力稳定设备，透平动力装置压力参数为：入口压力为1.40Mpa，温度为510K；出口处的压力为0.72Mpa，温度为440K；使得压力在1.5Mpa以下即可得到较高的机械和发电效率。(3)与常规的余热发电相比，本实用新型的闭式布雷顿循环余热发电系统扩大了温度的适应范围，实现了对低品位热源的利用，减少了能源的浪费。

附图说明

图1为本实用新型闭式布雷顿循环余热发电系统的结构示意图。

1-透平动力装置，2-发电机设备，3-气体压缩机，4-透平回路回热器，41-氦气余热回收入口，42-氦气余热回收出口，43-氦气加热入口，44-氦气加热出口，5-逆流烟气换热器，51-氦气入口，52-氦气出口，53-烟气入口，54-烟气出口，6-透平回路散热器，7-启动增压系统，8-散热回路回热器，81-第一冷却剂入口，82-第一冷却剂出口，83-第二冷却剂入口，84-第二冷却剂出口，9-散热回路散热器。

实施方式