[发明专利]一种互补型超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统及方法

权利要求书

1.一种互补型超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统，其特征在于，包括太阳能集热器(1)、锅炉(2)、透平发电系统(3)、高温回热器(4)、低温回热器(5)、预冷器(6)、主压缩机(7)及再压缩机(8)；

太阳能集热器(1)的出口及锅炉(2)的出口均与透平发电系统(3)的入口相连通，透平发电系统(3)的出口与高温回热器(4)的放热侧入口相连通，高温回热器(4)的放热侧出口与低温回热器(5)的放热侧入口相连通，低温回热器(5)的放热侧出口与预冷器(6)的工质侧入口及再压缩机(8)的入口相连通，预冷器(6)的工质侧出口与主压缩机(7)的入口相连通，主压缩机(7)的出口与低温回热器(5)的吸热侧入口相连通，低温回热器(5)的吸热侧出口及再压缩机(8)的出口均与高温回热器(4)的吸热侧入口相连通，高温回热器(4)的吸热侧出口分别与锅炉(2)的入口及太阳能集热器(1)的入口相连通。

2.一种互补型超临界二氧化碳布雷顿循环发电方法，其特征在于，基于权利要求1所述的互补型超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统，包括以下步骤：

当太阳能集热器(1)能够收集热量，且太阳能集热器(1)收集的热量能够满足透平发电系统(3)对热量的需求时，则关闭锅炉(2)，同时闭合锅炉(2)的出口及入口，太阳能集热器(1)输出的高温超临界二氧化碳工质进入到透平发电系统(3)中，透平发电系统(3)将所述高温超临界二氧化碳工质的热能转化为电能，使温超临界二氧化碳工质变为低压超临界二氧化碳工质，所述低压超临界二氧化碳工质依次进入到高温回热器(4)的放热侧及低温回热器(5)的放热侧中，从低温回热器(5)放热侧输出的超临界二氧化碳工质分为两路，其中一路进入到预冷器(6)中预冷，预冷后再依次在主压缩机(7)中进行压缩、在低温回热器(5)的吸热侧中进行吸热，另一路进入到再压缩机(8)中进行压缩，再压缩机(8)输出的超临界二氧化碳工质与低温回热器(5)吸热侧输出的超临界二氧化碳工质汇流后进入到高温回热器(4)的吸热侧进行吸热，高温回热器(4)吸热侧输出的超临界二氧化碳工质进入到太阳能集热器(1)中吸热形成高温超临界二氧化碳工质；

当太阳能集热器(1)不能收集热量时，则关闭太阳能集热器(1)，闭合太阳能集热器(1)的入口及出口，锅炉(2)输出的高温超临界二氧化碳工质进入到透平发电系统(3)中，透平发电系统(3)将所述高温超临界二氧化碳工质的热能转化为电能，使温超临界二氧化碳工质变为低压超临界二氧化碳工质，所述低压超临界二氧化碳工质依次进入到高温回热器(4)的放热侧及低温回热器(5)的放热侧中，从低温回热器(5)放热侧输出的超临界二氧化碳工质分为两路，其中一路进入到预冷器(6)中预冷，预冷后再依次在主压缩机(7)中进行压缩、在低温回热器(5)的吸热侧中进行吸热，另一路进入到再压缩机(8)中进行压缩，再压缩机(8)输出的超临界二氧化碳工质与低温回热器(5)吸热侧输出的超临界二氧化碳工质汇流后进入到高温回热器(4)的吸热侧进行吸热，高温回热器(4)吸热侧输出的超临界二氧化碳工质进入到锅炉(2)中吸热形成高温超临界二氧化碳工质；

当太阳能集热器(1)能够收集热量时，且太阳能集热器(1)收集的热量不能够满足透平发电系统(3)对热量的需求时，太阳能集热器(1)及锅炉(2)正常工作，太阳能集热器(1)与锅炉(2)输出的高温超临界二氧化碳工质汇流后进入到透平发电系统(3)中，透平发电系统(3)将所述高温超临界二氧化碳工质的热能转化为电能，使温超临界二氧化碳工质变为低压超临界二氧化碳工质，所述低压超临界二氧化碳工质依次进入到高温回热器(4)的放热侧及低温回热器(5)的放热侧中，从低温回热器(5)放热侧输出的超临界二氧化碳工质分为两路，其中一路进入到预冷器(6)中预冷，预冷后再依次在主压缩机(7)中进行压缩、在低温回热器(5)的吸热侧中进行吸热，另一路进入到再压缩机(8)中进行压缩，再压缩机(8)输出的超临界二氧化碳工质与低温回热器(5)吸热侧输出的超临界二氧化碳工质汇流后进入到高温回热器(4)的吸热侧进行吸热，高温回热器(4)吸热侧输出的超临界二氧化碳工质分别两路，其中一路进入到锅炉(2)中吸热形成高温超临界二氧化碳工质，另一路进入到太阳能集热器(1)中吸热形成高温超临界二氧化碳工质。

3.根据权利要求2所述的互补型超临界二氧化碳布雷顿循环发电方法，其特征在于，当太阳能集热器(1)能够收集热量时，且太阳能集热器(1)收集的热量不能够满足透平发电系统(3)对热量的需求时，太阳能集热器(1)吸收的热量大小与进入到太阳能集热器(1)中超临界二氧化碳工质的流量成正比；太阳能集热器(1)输出的高温超临界二氧化碳工质及锅炉(2)输出的高温超临界二氧化碳工质满足透平发电系统(3)对热量的需求。