[發明專利]一種超臨界二氧化碳燃煤發電系統及運行方法

在審

• 申請號: 201810211208.6
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108613170A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 劉明;張旭偉;嚴俊杰;種道彤;劉繼平;邢秦安
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23B80/02
• 分類號: F23B80/02;F23J15/00;F23J15/06;F01K25/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于：包括煙氣調溫燃煤發電鍋爐和超臨界二氧化碳動力循環系統；其中，

所述煙氣調溫燃煤發電鍋爐包括依次相連通的燃燒設備(1)、高溫煙氣冷卻器(2)、一級除塵器(3)、中溫煙氣冷卻器(4)、低溫煙氣冷卻器(5)、空氣預熱器(6)、二級除塵器(7)和引風機(8)，還包括煙氣循環風機(9)；所述空氣預熱器(6)的空氣入口與大氣連通，出口與燃燒設備(1)的空氣入口連通；所述中溫煙氣冷卻器(4)的煙氣出口還通過煙氣循環風機(9)與燃燒設備(1)的煙氣入口連通；所述中溫煙氣冷卻器(4)的出口煙氣進入煙氣循環風機(9)的質量流量與進入低溫煙氣冷卻器(5)的質量流量比例為1：3；

所述超臨界二氧化碳動力循環系統包括依次相連通的預冷器(10)、主壓縮機(11)、低溫回熱器(12)、中溫回熱器(13)、高溫回熱器(14)、中溫煙氣冷卻器(4)、高溫煙氣冷卻器(2)和透平(15)，還包括再壓縮機(16)和低溫煙氣冷卻器(5)；中溫回熱器(13)的高壓二氧化碳出口分別與高溫回熱器(14)的高壓二氧化碳入口和低溫煙氣冷卻器(5)的高壓二氧化碳入口相連通；中溫煙氣冷卻器(4)的高壓二氧化碳入口分別與高溫回熱器(14)的高壓二氧化碳出口和低溫煙氣冷卻器(5)的高壓二氧化碳出口相連通。

2.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于：所述高溫煙氣冷卻器(2)的入口煙氣溫度為800℃～1100℃。

3.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于：所述中溫煙氣冷卻器(4)的出口煙氣溫度為400℃～700℃。

4.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于：所述超臨界二氧化碳動力循環系統使用的工質為超臨界二氧化碳。

5.根據權利要求1所述的一種超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于：所述超臨界二氧化碳動力循環系統依次連通低溫回熱器(12)、中溫回熱器(13)和高溫回熱器(14)三級回熱系統。

6.權利要求1至5任一項所述的一種超臨界二氧化碳燃煤發電系統的運行方法，其特征在于：通過煙氣循環風機(9)和引風機(8)對中溫煙氣冷卻器(4)出口煙氣的分流比例進行調節，調整的目標為燃燒設備(1)出口煙氣溫度滿足高溫煙氣冷卻器(2)入口煙氣溫度要求；超臨界二氧化碳循環工質經預冷器(10)冷卻后，在主壓縮機(11)中升壓，依次在低溫回熱器(12)、中溫回熱器(13)和高溫回熱器(14)中吸熱，而后在中溫煙氣冷卻器(4)和高溫煙氣冷卻器(2)中被煙氣加熱后進入透平(15)做功，又依次在低溫回熱器(12)、中溫回熱器(13)和高溫回熱器(14)中加熱溫度較低的超臨界二氧化碳后，進入預冷器(10)被冷卻完成循環；在低溫回熱器(12)中放熱后的部分超臨界二氧化碳在再壓縮機(16)中升壓后，與在低溫回熱器(12)中吸熱后的高壓超臨界二氧化碳混合；中溫回熱器(13)的高壓二氧化碳出口的部分超臨界二氧化碳在低溫煙氣冷卻器(5)中吸收低溫煙氣熱量后，與在高溫回熱器(14)中吸熱后的其余部分超臨界二氧化碳混合。