[發明專利]一種超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統

在審

• 申請號: 201710943218.4
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107883365A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 向軍;張晨浩;周敬;胡松;蘇勝;汪一;許凱;徐俊;唐浩;肖一鳴;廖廣;董敏敏
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F22B31/00
• 分類號: F22B31/00;F22B31/08;F22B37/02;F23M5/08;F22G7/12
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,陳璐

1.一種超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，包括：爐膛和煙道，所述爐膛豎直設置，所述煙道的一端與所述爐膛的上部連通，其特征在于，所述爐膛的側壁由冷卻壁(1)和再熱壁(3)組成，所述冷卻壁(1)位于所述再熱壁(3)下方，所述冷卻壁(1)的前墻以及后墻的中部和/或下部區域設置有噴燃方向相對的燃燒器(2)，所述再熱壁(3)由一次再熱壁(3-1)和二次再熱壁(3-2)組成，所述一次再熱壁(3-1)和二次再熱壁(3-2)的離地高度相等或接近，所述煙道內沿煙氣流動方向分級設置有過熱器模塊和再熱器模塊；

所述再熱壁(3)由前壁、后壁、左壁、右壁和設置于由前壁、后壁、左壁、右壁合圍區域內的內壁組成，所述前壁、后壁、左壁、右壁和內壁的上下兩端均各自設置有獨立聯箱，所述一次再熱壁(3-1)由所述前壁、后壁、左壁、右壁和內壁中的任意一個、兩個或三個及相應的獨立聯箱組成。

2.根據權利要求1所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述一次再熱壁(3-1)由所述前壁、后壁和內壁及相應的獨立聯箱組成，所述二次再熱壁(3-2)由所述左壁和右壁及相應的獨立聯箱組成。

3.根據權利要求1所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述一次再熱壁(3-1)由所述前壁和右壁及相應的獨立聯箱組成，所述二次再熱壁(3-2)由所述后壁、左壁和內壁及相應的獨立聯箱組成。

4.根據權利要求1所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述一次再熱壁(3-1)由所述前壁、后壁和左壁及相應的獨立聯箱組成，所述二次再熱壁(3-2)由所述右壁和內壁及相應的獨立聯箱組成。

5.根據權利要求1至4任一項所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述過熱器模塊包括沿煙氣流動方向依次設置的屏式過熱器(4)、高溫過熱器(5)和低溫過熱器(10)，所述再熱器模塊包括沿煙氣流動方向依次設置的高溫再熱器組和低溫再熱器組，所述高溫再熱器組包括并聯設置的一次高溫再熱器(6)和二次高溫再熱器(7)，所述低溫再熱器組包括串聯設置的一次低溫再熱器(8)和二次低溫再熱器(9)。

6.根據權利要求5所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述煙道由水平煙道和豎直煙道組成，所述水平煙道的兩端分別與所述爐膛及所述豎直煙道的上端連通，所述水平煙道內設置有所述屏式過熱器(4)、高溫過熱器(5)和高溫再熱器組，所述豎直煙道沿煙氣流動方向依次設置有煙氣擋板、省煤器(11)和空氣預熱器(12)，所述煙氣擋板的一側設置有所述低溫過熱器(10)，所述煙氣擋板的另一側設置有所述低溫再熱器組。

7.根據權利要求5所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述一次高溫再熱器(6)出口和二次高溫再熱器(7)的出口均通過獨立的管道及相應的閥門分別與所述前壁、后壁、左壁、右壁和內壁下端的五個所述獨立聯箱連通，所述前壁、后壁、左壁、右壁和內壁上端的五個所述獨立聯箱均通過獨立的管道及相應的閥門分別與氣輪機的高壓缸(15)入口和氣輪機中壓缸(16)入口連通，所述屏式過熱器(4)的出口與氣輪機的超高壓缸(14)入口連通。

8.根據權利要求7所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述冷卻壁(1)中冷卻管段在豎直方向的長度為0.5L≤L₁＜L，所述再熱壁(3)中再熱管段在豎直方向的長度為0＜L₂≤0.5L，L為爐膛高度，L₁為冷卻壁(1)中冷卻管段在豎直方向的長度，L₂為再熱壁(3)中再熱管段在豎直方向的長度。

9.根據權利要求2至4任一項所述的超臨界二氧化碳再熱燃煤發電對沖燃燒鍋爐系統，其特征在于，所述內壁中再熱管段呈間隔設置，所述內壁中再熱管段在橫向方向上的間隔間距為2d<L₃<5d，L₃為所述內壁中再熱管段在橫向方向上的間隔間距，d為所述內壁中再熱管段的管徑。