[发明专利]一种可高效回收水和余热的太阳能混合注蒸汽布雷顿循环系统

权利要求书

1.一种高效回收水和余热的太阳能混合注蒸汽布雷顿循环系统，其特征在于，包括余热/水回收子系统、湿空气布雷顿循环子系统和太阳能集热器子系统；

所述余热/水回收子系统包括两级吸收式制冷循环装置和水处理装置；

所述湿空气布雷顿循环子系统包括燃气轮机和蒸汽发生器；

燃气轮机回热器的第一入口连接压气机出口，所述燃气轮机回热器的第一出口和所述蒸汽发生器的第一出口均接入太阳能集热器子系统，所述太阳能集热器子系统的输出依次经燃烧室、透平后返回所述燃气轮机回热器的第二入口，所述燃气轮机回热器的第二出口连接蒸汽发生器的第一入口；所述蒸汽发生器的第二出口依次经两级吸收式制冷循环装置、水处理装置后返回所述蒸汽发生器的第二入口，形成循环回路；

空气预冷至标准工况，由压气机吸入增压后，经回热器回热之后与蒸汽发生器产生的蒸汽一起混合进入太阳能集热器子系统，通过太阳能集热器子系统加热后进入燃烧室，燃烧室产生的高温高压混合工质气体进入透平做功，做功之后的混合工质气体经回热器、蒸汽发生器、两级吸收式制冷循环装置回收余热并被冷凝排至大气，烟气中的水经冷凝后回收至水处理装置，加压送至蒸汽发生器产生蒸汽。

2.根据权利要求1所述的一种高效回收水和余热的太阳能混合注蒸汽布雷顿循环系统，其特征在于，所述湿空气布雷顿循环子系统的燃气轮机包括预冷器、压气机、回热器、发电机组、燃烧室和透平；

所述预冷器用于将空气预冷至标准工况；所述压气机用于压缩产生高温高压气体；

所述太阳能集热器子系统将蒸汽和空气的混合工质加热到800℃以上，经燃烧室产生高温高压的气体进入透平做功；

所述透平输出部分功率至压气机消耗，多余的带动发电机组发电向外输出电能。

3.根据权利要求1所述的一种高效回收水和余热的太阳能混合注蒸汽布雷顿循环系统，其特征在于，所述余热/水回收子系统的两级吸收式制冷循环装置包括高压发生器、低压发生器、空冷器、中间冷却器、高压吸收器和低压吸收器；

所述高压发生器通过低品位的热量驱动产生高温高压蒸汽，蒸汽由空冷器冷却，通过节流阀到达中间冷却器，在中间冷却器处冷凝；然后，蒸汽被高压吸收器中的浓溶液吸收，随后，稀释后的溶液返回高压发生器；

所述低压发生器从烟气中获取能量并生成蒸汽，蒸汽在中间冷却器中冷却并在蒸发器中蒸发，最后气相被低压吸收器中的浓溶液吸收并返回低压发生器。

4.根据权利要求3所述的一种高效回收水和余热的太阳能混合注蒸汽布雷顿循环系统，其特征在于，所述高压发生器的溴化锂-水溶液在烟气热源的驱动下产生制冷剂水蒸汽和溴化锂浓溶液，水蒸汽经空冷器冷凝降温后通过节流阀节流后进入中间冷却器与来自低压发生器的制冷剂水蒸汽进行混合闪蒸，其中一部分水蒸汽进入高压吸收器被溴化锂浓溶液吸收，浓度变小，稀溶液经第一溶液泵进入第一溶液换热器与来自高压发生器的浓溶液进行换热升温，并返回到高压发生器；

所述低压发生器产生的水蒸汽在中间冷却器冷凝后，经节流阀节流降温，再进入蒸发器蒸发制冷变成水蒸汽被低压吸收器吸收，经第二溶液换热器换热返回低压发生器，部分冷能被预冷器利用，多余冷能供输出。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种高效回收水和余热的太阳能混合注蒸汽布雷顿循环系统，其特征在于，所述透平的出口排出的500℃左右的高温烟气通过回热器加热压气机出口空气进行一级利用；

所述回热器烟气出口排出的270℃左右的高温烟气进入到蒸汽发生器对水处理装置输入到蒸汽发生器的水进行加热，达到蒸汽状态以进行二级利用；

所述蒸汽发生器烟气侧出口的烟气温度为90-110℃，再经过高压发生器，在低品位热源的驱动下产生制冷剂蒸汽和浓度较高的液体，进行能量三级利用；

经过低压发生器驱动低压级产生制冷剂蒸汽和浓度较高的液体，进行能量四级利用，把烟气温度降低到50～55℃，四级利用的烟气温度最低到40℃；

经过四级利用之后，烟气已经下降到露点温度以下，再经过水处理装置进行贮存和处理。