[发明专利]一种超高温氦气-超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统

权利要求书

1.一种超高温氦气-超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，其特征在于，包括氦气布雷顿循环和超临界二氧化碳布雷顿循环，氦气布雷顿循环作为顶循环，氦气布雷顿循环包括连接的He加热器(1)和He透平(2)，He加热器(1)具有吸热工质侧和He侧，He加热器(1)的吸热工质侧连接超高温塔式太阳能系统的太阳能吸热器(20)，以太阳能吸热器(20)出口的吸热工质作为热源将He工质最高加热到1300℃；超临界二氧化碳布雷顿循环作为底循环，超临界二氧化碳布雷顿循环包括SCO₂加热器(3)，SCO₂加热器(3)具有SCO₂侧和He侧，SCO₂加热器(3)的He侧连接He透平(2)，以He透平(2)出口处的He工质作为热源将SCO₂工质最高加热到550℃～800℃。

2.根据权利要求1所述的一种超高温氦气-超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，其特征在于，所述He加热器(1)的He侧出口连接He透平(2)的入口，He透平(2)的出口连接SCO₂加热器(3)的He侧入口，SCO₂加热器(3)的He侧出口连接He回热器(4)的低压侧入口，He回热器(4)的低压侧出口连接He预冷器(5)的入口，He预冷器(5)的出口连接第一He压缩机(6)的入口，第一He压缩机(6)的出口连接He中冷器(7)的入口，He中冷器(7)的出口连接第二He压缩机(8)的入口，第二He压缩机(8)的出口连接He回热器(4)的高压侧入口，He回热器(4)的高压侧出口连接He加热器(1)的He侧入口。

3.根据权利要求2所述的一种超高温氦气-超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，其特征在于，所述SCO₂加热器(3)的SCO₂侧出口连接SCO₂透平(9)的入口，SCO₂透平(9)的出口连接SCO₂高温回热器(10)的低压侧入口，SCO₂高温回热器(10)的低压侧出口连接SCO₂低温回热器(11)的低压侧入口，SCO₂低温回热器(11)的低压侧出口分别连接SCO₂预冷器(12)的入口和SCO₂再压缩机(16)的入口，SCO₂预冷器(12)的出口连接第一SCO₂主压缩机(13)的入口，第一SCO₂主压缩机(13)的出口连接SCO₂中冷器(14)的入口，SCO₂中冷器(14)的出口连接第二SCO₂主压缩机(15)的入口，第二SCO₂主压缩机(15)的出口连接SCO₂低温回热器(11)的高压侧入口，SCO₂低温回热器(11)的高压侧出口与SCO₂再压缩机(16)出口汇合并连接SCO₂高温回热器(10)的高压侧入口，SCO₂高温回热器(10)的高压侧出口连接SCO₂加热器(3)的SCO₂侧入口。

4.根据权利要求3所述的一种超高温氦气-超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，其特征在于，所述He透平(2)连接有He发电机(17)。

5.根据权利要求3所述的一种超高温氦气-超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，其特征在于，所述SCO₂透平(9)连接有SCO₂发电机(18)。

6.根据权利要求3所述的一种超高温氦气-超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，其特征在于，所述He预冷器(5)和He中冷器(7)使He工质最低冷却到35℃。