[实用新型]一种超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统，包括塔式聚光集热系统（2），所述塔式聚光集热系统（2）包括塔式定日镜和吸热塔；其特征在于：

还包括布雷顿循环发电系统（1）、储热系统（3）和蒸汽朗肯循环发电系统（4）；

所述布雷顿循环发电系统（1）包括压气机（11）、透平气轮机（12）、第一发电机（13）、超临界二氧化碳蒸汽发生器（14）、回热器（15）、冷却器（16）、超临界二氧化碳工质泵（17）和超临界二氧化碳吸热器；布雷顿循环发电系统（1）中的工质为超临界二氧化碳工质；

所述储热系统（3）包括熔融盐冷罐（31）、熔融盐热罐（32）、第二熔融盐泵（34）、第一熔融盐泵（35）、熔融盐蒸汽发生器（45）的熔融盐侧和熔融盐吸热器；储热系统（3）具有储能和调峰作用；

所述超临界二氧化碳吸热器和熔融盐吸热器构成双工质并联吸热器，且位于吸热塔的吸热端；

所述蒸汽朗肯循环发电系统（4）包括蒸汽轮机（41）、第二发电机（42）、蒸汽冷凝器（43）、给水泵（44）和熔融盐蒸汽发生器（45）的蒸汽侧；

所述超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统（1）作为顶层循环，所述蒸汽朗肯循环发电系统（4）作为底层循环；所述储热系统（3）位于底层循环；

超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统（1）中，透平气轮机（12）的进口温度为550～750℃、进口压力为20～35MPa，透平气轮机（12）的出口的排气温度为400～600℃、排气压力为5～15MPa；蒸汽朗肯循环发电系统（4）中，蒸汽轮机（41）的主汽温度为350～550℃、主汽压力8～13MPa，再热蒸汽温度为350～550℃、再热蒸汽压力为1～3MPa，给水温度150～300℃；熔融盐热罐（32）的工作温度为290～550℃；

白天工作时，超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统（1）在稳定的工况下运行，同时透平气轮机（12）的尾气余热用于加热蒸汽驱动底层的蒸汽朗肯循环发电系统（4）；熔融盐经熔融盐吸热器加热升温后存储在储热系统（3）的熔融盐热罐（32）中；

夜晚或阴天时，利用熔融盐热罐（32）中的熔融盐在熔融盐蒸汽发生器（45）产生蒸汽驱动底层汽轮机发电，冷却后的熔融盐回流存储在熔融盐冷罐（31）中，此时顶部的布雷顿循环处于停机状态。

2.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统，其特征在于：所述超临界二氧化碳布雷顿循环系统（1）的透平气轮机（12）的输出轴分别与第一发电机（13）和压气机（11）的驱动轴相连；透平气轮机（12）的出口通过依次串的超临界二氧化碳工质泵（17）、超临界二氧化碳蒸汽发生器（14）的二氧化碳侧、回热器（15）的高温侧和冷却器（16）连通着压气机（11）的进口，压气机（11）的出口通过串联的回热器（15）的低温侧和超临界二氧化碳吸热器连通着透平气轮机（12）的进口；

所述蒸汽朗肯循环发电系统（4）的蒸汽轮机（41）的输出轴与第二发电机（42）的驱动轴相连，蒸汽轮机（41）的出口依次串联着蒸汽冷凝器（43）、给水泵（44）、第一阀门（46）、熔融盐蒸汽发生器（45）的蒸汽侧进口；熔融盐蒸汽发生器（45）的蒸汽侧出口和超临界二氧化碳蒸汽发生器（14）的水蒸气工质侧出口相并联，再与蒸汽轮机（41）的入口串联；熔融盐蒸汽发生器（45）的蒸汽侧出口上串联着第四阀门（49），超临界二氧化碳蒸汽发生器（14）的水蒸气工质侧进口上串联着第二阀门（47）；超临界二氧化碳蒸汽发生器（14）的水蒸气工质侧出口串联着第三阀门（48）；

所述储热系统（3）的熔融盐冷罐（31）的进口连通着熔融盐蒸汽发生器（45）的熔融盐侧出口，熔融盐冷罐（31）的出口管路上串联着第一熔融盐泵（35）与第一熔融盐阀（36）和熔融盐吸热器的进口端；熔融盐热罐（32）的进口连通着熔融盐吸热器的出口端，熔融盐热罐（32）的出口管路上串联着第二熔融盐泵（34）、第二熔融盐阀（33）、熔融盐蒸汽发生器（45）的熔融盐侧进口。

3.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统，其特征在于：所述超临界二氧化碳吸热器和熔融盐吸热器均为吸热管吸热器。