[实用新型]二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统

权利要求书

1.二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统，其特征在于：包括沿废气循环路径中依次设置的内燃机、废热换热器、透平、高温回热器、低温回热器、预冷器、空气压气机、电机、主压缩机和再压缩机，所述透平内带有叶轮，所述废热换热器承接内燃机高温排气且废热换热器将热量传递至超临界二氧化碳，高温高压超临界二氧化碳膨胀做功驱动透平的叶轮旋转，透平转动过程中驱动主压缩机、再压缩机、空气压气机和电机，做功后的超临界二氧化碳经过高温回热器和低温回热器，在低温回热器内超临界二氧化碳分流为主路径循环和次路径循环，主路径的超临界二氧化碳经过预冷器、主压缩机和高温回热器后回流至废热换热器以完成主路径循环。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统，其特征在于：所述再压缩机的驱动件为透平，且次路径的超临界二氧化碳先经过再压缩机后，次路径中的超临界二氧化碳与主路径的超临界二氧化碳交汇于高温回热器一同加热，最终次路径的超临界二氧化碳回流至废热换热器以完成次路径循环。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统，其特征在于：所述低温回热器与再压缩机的交汇处带有分流主路径循环和次路径循环的分流器，分流器的入口处朝向低温回热器，分流器的两个出口处分别朝向预冷器和再压缩机。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统，其特征在于：所述再压缩机与高温回热器的交汇处带有混合器，混合器的接收端朝向主压缩机和再压缩机，混合器的出口处朝向高温回热器。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统，其特征在于：透平的输出轴与电机的驱动轴相连接，利用超临界二氧化碳在透平内膨胀做功驱动电机旋转，从而向外输出电能。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统，其特征在于：透平的输出轴与空气压气机的驱动轴相连接，透平驱动空气压气机将进口空气压缩至一定压力，提高燃烧室进口空气密度，增加内燃机输出功率。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳布雷顿循环和涡轮增压的内燃机废热利用系统，其特征在于：内燃机燃料与空气在气缸内燃烧后的高温排气进入废热换热器，将热量传递至超临界二氧化碳。