[发明专利]一种空气布雷顿发电系统及发电厂

说明书

本发明公开了一种空气布雷顿发电系统及发电厂，涉及热循环发电系统领域及发电领域。空气布雷顿发电系统，包括动力系统、减速器、压气机、加热换热器、透平，动力系统四象限变频器和电动发电机，系统在启动过程中，电流是从电网输入到四象限变频器，空气从压气机的进气口进入，经压气机对空气升压后进入加热换热器，加热换热器利用高品位热源对空气进行加热，之后高温空气进入透平对外做功，此时电动发电机处于发电状态，电流是从四象限变频器输出到电网。本发明提供的空气布雷顿发电系统利用高品位热源发电，在运行维护过程中摆脱对燃烧室燃的依赖，能够满足发电厂长时间运行的需求，满足社会对能源系统的清洁性、高效性和安全性的要求。

技术领域

本发明涉及热循环发电系统领域及发电领域，尤其涉及一种空气布雷顿发电系统及发电厂。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机的一种应用是发电，并可以用于多种发电形式。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的燃气轮机发电厂是用液体和气体燃料通过燃气轮机转变为机械能，然后带动发电机发电，燃气轮机装置在工作过程中，需要在燃烧室内与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体，从而将燃料的能量转变为有用功，对燃料依赖性比较强，使其在运行维护过程中需要不断补充燃料，不能满足长时间运行的需求。此外，随着社会对能源系统的清洁性、高效性和安全性要求越来越高，亟待提供一种在运行维护过程中不需要不断补充燃料，并能够满足长时间运行的需求的热循环发电系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高品位热源的布雷顿循环发电系统。

为达此目的，一方面，提供了一种空气布雷顿发电系统,包括动力系统，上述动力系统包括四象限变频器和电动发电机，上述四象限变频器一端与上述电动发电机电连接，另一端接到电网；减速器，上述减速器包括输入轴和输出轴，上述输入轴与上述电动发电机连接，输出轴包括第一端和第二端，上述第一端和上述第二端分别从减速器的两侧伸出；压气机，上述压气机包括进气口、出气口和压气机轴，上述压气机轴与上述输出轴的上述第一端连接；上述压气机还包括进气导叶调节装置，位于上述压气机的进气口处；加热换热器，上述加热换热器包括流体进口、流体出口、介质进口和介质出口；上述压气机的上述出气口与上述加热换热器的流体进口连通；上述加热换热器的介质利用高品位热源；透平，上述透平具有进气口和透平轴，上述透平的上述进气口与上述流体出口连通，上述透平轴与上述输出轴的上述第二端连接。

优选地，上述减速器为齿轮减速器。

优选地，上述减速器的上述输入轴和/或上述输出轴处设置有联轴器。

优选地，上述加热换热器的上述介质进口与上述介质出口连接在热源的两端，上述热源利用核能。

优选地，上述压气机为离心式，上述透平为向心式。

优选地，还包括旁路调节阀，上述旁路调节阀位于上述加热换热器的上述流体出口和上述透平的上述进气口的通路上。

优选地，还包括紧急切断阀，上述紧急切断阀位于上述旁路调节阀和上述透平的上述进气口的通路上。

优选地，在上述压气机的出气口与上述加热换热器的上述流体进口的通路上还设置有止回阀，上述止回阀的进口与上述压气机连通，上述止回阀的出口与上述加热换热器的进口连通。

优选地，上述压气机的出气口处还设置有压气机退喘阀，上述压气机退喘阀位于上述压气机的出气口和上述止回阀的进口之间。

另一方面，提供了一种发电厂，包括上述任一项的空气布雷顿发电系统。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：