[發(fā)明專利]燃?xì)鉁u輪設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710716728.8
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN107605599B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巖井保憲;伊東正雄;鈴木伸壽;森澤優(yōu)一
• 申請（專利權(quán)）人: 8河流資本有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F02C3/34
• 分類號(hào): F02C3/34;F02C7/141
• 代理公司: 72002 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡洪貴

本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪設(shè)備。實(shí)施方式的燃?xì)鉁u輪設(shè)備(10)具備：使燃料與氧化劑燃燒的燃燒器(20)、通過從燃燒器排出的燃燒氣體而轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪(21)、對從渦輪排出的燃燒氣體進(jìn)行冷卻的熱交換器(23)、和從經(jīng)過了熱交換器的燃燒氣體去除水蒸汽而使其成為干燥燃燒氣體的熱交換器(24)。并且，燃?xì)鉁u輪設(shè)備具備：將干燥燃燒氣體的一部分引導(dǎo)至供給氧化劑的配管(42)的配管(41)、使由氧化劑以及干燥燃燒氣體構(gòu)成的混合氣體經(jīng)過熱交換器而引導(dǎo)至燃燒器的配管(43)、將干燥燃燒氣體的其他一部分作為工作流體并使其經(jīng)過熱交換器而引導(dǎo)至燃燒器的配管(45)、和將干燥燃燒氣體的剩余部分向外部排出的配管(40)。

本發(fā)明是申請日為2014年07月22日、申請?zhí)枮?01410350604.9的中國發(fā)明專利“燃?xì)鉁u輪設(shè)備”的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪設(shè)備。

背景技術(shù)

根據(jù)削減二氧化碳、節(jié)省資源等要求，發(fā)電站的高效化在不斷發(fā)展。具體而言，燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪的工作流體的高溫化、聯(lián)合循環(huán)化等正在積極地發(fā)展。另外，關(guān)于二氧化碳的回收技術(shù)，也正在不斷研究開發(fā)。

圖5是將在燃燒器(combustor)中生成的二氧化碳的一部分作為工作流體而使其循環(huán)的現(xiàn)有燃?xì)鉁u輪設(shè)備的系統(tǒng)圖。如圖5所示，從空氣分離機(jī)(未圖示)分離出的氧被壓縮機(jī)(compressor)310升壓，并被流量調(diào)節(jié)閥311控制流量。經(jīng)過了流量調(diào)節(jié)閥311的氧在熱交換器312中接受來自燃燒氣體的熱量而被加熱，然后向燃燒器313供給。

對燃料而言，通過流量調(diào)節(jié)閥314調(diào)節(jié)流量而向燃燒器313供給。該燃料是烴。燃料以及氧在燃燒器313內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)(燃燒)。如果燃料與氧發(fā)生燃燒，則生成二氧化碳和水蒸汽作為燃燒氣體。燃料以及氧的流量被調(diào)整成各自在完全混合的狀態(tài)下成為化學(xué)計(jì)算混合比(理論混合比)(stoichiometric mixture ratio)。

燃燒器313中生成的燃燒氣體被導(dǎo)入渦輪315。在渦輪315中進(jìn)行了膨脹做功的燃燒氣體經(jīng)過熱交換器312，進(jìn)而經(jīng)過熱交換器316。在經(jīng)過熱交換器316時(shí)，水蒸汽冷凝而成為水。水經(jīng)過配管319而被排出到外部。

與水蒸汽分離后的二氧化碳被壓縮機(jī)317升壓。升壓后的二氧化碳的一部分被流量調(diào)節(jié)閥318調(diào)節(jié)流量，然后向外部排出。剩余的二氧化碳在熱交換器312中被加熱并向燃燒器313供給。

這里，向燃燒器313供給的二氧化碳被用于對燃燒器313的壁面冷卻、燃燒氣體的稀釋。而且，二氧化碳被導(dǎo)入燃燒器313內(nèi)，與燃燒氣體一起被導(dǎo)入渦輪315。

在上述的系統(tǒng)中，由供給至燃燒器313的烴與氧生成的二氧化碳和水被排出到系統(tǒng)的外部。而且，剩余的二氧化碳在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。

在上述的現(xiàn)有燃?xì)鉁u輪設(shè)備中，氧通過壓縮機(jī)310而成為高壓，進(jìn)而通過經(jīng)過熱交換器312而成為高溫。在氧的濃度高、且氧的溫度為高溫的情況下，有時(shí)會(huì)促進(jìn)氧化劑的供給配管的金屬氧化。

另外，由于如上所述，燃料以及氧的流量被調(diào)整成各自在完全混合的狀態(tài)下成為化學(xué)計(jì)算混合比，所以燃燒氣體的溫度變成高溫。因此，通過燃燒而生成的二氧化碳進(jìn)行熱離解，與一氧化碳以某一濃度處于平衡狀態(tài)。燃燒氣體的溫度越高則該一氧化碳的濃度越高。

若被壓縮機(jī)317升壓后的二氧化碳導(dǎo)入該一氧化碳的濃度高的區(qū)域，則燃燒溫度降低。由此，產(chǎn)生一氧化碳以未被氧化的狀態(tài)從燃燒器313排出這一問題。

發(fā)明內(nèi)容