[发明专利]一种基于吸收式热泵余热回收的超临界二氧化碳发电系统

权利要求书

1.一种基于吸收式热泵余热回收的超临界二氧化碳发电系统，其特征在于，包括：

超临界二氧化碳布雷顿循环系统、吸收式热泵循环系统、传统燃气型布雷顿循环系统和冷却系统；

所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统包括：主压缩机(7)、再压缩机(6)、高温回热器(2)、低温回热器(1)、高压透平(5)、低压透平(3)、发电机(4)、烟气回热器(10)、第一冷凝器(8)；

所述主压缩机(7)和再压缩机(6)与高压透平(5)和低压透平(3)采用不同轴的设计，所述烟气回热器(10)设于所述高压透平(5)与低压透平(3)之间；

所述的吸收式热泵循环系统采用的是溴化锂吸收式热泵，包括依次连接并形成一个循环的第二冷凝器(16)、发生器(17)、溶液加压泵(18)、溶液交换器(19)、节流阀(20)、吸收器(21)、蒸发器(22)、水泵(23)；

所述的传统燃气型布雷顿循环系统包括依次连接的空气预热器(11)、空气压缩机(12)、燃烧室(14)、燃气轮机(15)、发电机(13)，燃气轮机(15)的尾气出口管路分为两路，一路通过调节阀与所述发生器(17)连接，一路与所述烟气回热器(10)热端连接，所述空气压缩机(12)与燃气轮机(15)采用同轴布置；

所述超临界二氧化碳布雷顿循环系统采用的工质是二氧化碳；

所述主压缩机(7)入口连接所述第一冷凝器(8)，出口连接所述低温回热器(1)；

所述再压缩机(6)入口连接所述蒸发器(22)，出口连接所述高温回热器(2)；

所述高温回热器(2)与所述吸收器(21)入口相连，所述吸收器(21)出口与所述高压透平(5)入口相连接，所述高压透平(5)出口与所述烟气回热器(10)冷端连接，所述低压透平(3)入口与所述烟气回热器(10)热端连接；

所述的冷却系统出口的冷却水通过两个调节阀控制分两路，一路与所述第二冷凝器(16)连接，另一路与所述第一冷凝器(8)连接，之后两路再次汇合回到冷却系统构成回路；

所述主压缩机(7)、再压缩机(6)和空气压缩机(12)均采用低圧缩比离心式高转速压缩机；

所述高压透平(5)、低压透平(3)采用轴流式耐高温应力、具有高转速的透平；所述燃气轮机(15)采用普通的电站燃气轮机；

所述高温回热器(2)、低温回热器(1)、第一冷凝器(8)采用耐高温高压的板式换热器；所述空气预热器(11)采用结构紧凑的管壳式换热器；所述烟气回热器(10)采用耐高温高压的热管式换热器；

运行过程包括：

整个系统的运行过程是超临界二氧化碳从低压透平(3)做功完成后分别进入高温回热器(2)、低温回热器(1)，从低温回热器(1)流出的二氧化碳，一部分不经过冷却，经吸收式热泵(9)的蒸发器(22)换热后进入再压缩机(6)；另一部分经过空气预热器(11)和第一冷凝器(8)冷却，再进入主压缩机(7)；

主压缩机(7)出口的二氧化碳吸收低温回热器(1)的热量后与再压缩机(6)出口的二氧化碳汇合，汇合后的二氧化碳流入高温回热器(2)，之后进入吸收式热泵的吸收器(21)进行换热，接着经过高压透平(5)做功，然后在烟气回热器(10)中吸收燃气轮机的尾气中的热量，在低压透平处做功；

在传统燃气型布雷顿循环系统中，空气经过空气预热器(11)预热，然后被空气压缩机(12)压缩后通入燃烧室(14)与燃气混合燃烧，产生的高温高压气体推动燃气轮机(15)做功，做完功后的尾气一部分被送到烟气回热器(10)，用来加热二氧化碳，另一部分通入吸收式热泵(9)的发生器(17)进行换热，最后汇合后排空。