[發(fā)明專利]一種超臨界二氧化碳燃煤發(fā)電系統(tǒng)及運(yùn)行方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810211208.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN108613170A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明;張旭偉;嚴(yán)俊杰;種道彤;劉繼平;邢秦安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F23B80/02
• 分類號(hào): F23B80/02;F23J15/00;F23J15/06;F01K25/10
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

一種超臨界二氧化碳燃煤發(fā)電系統(tǒng)及運(yùn)行方法，該系統(tǒng)包括煙氣調(diào)溫燃煤發(fā)電鍋爐和超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)；煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒設(shè)備的中溫?zé)煔赓|(zhì)量流量，從而調(diào)節(jié)燃燒設(shè)備出口煙氣溫度；在煙氣調(diào)溫燃煤發(fā)電鍋爐煙道中分別布置高溫?zé)煔饫鋮s器、中溫?zé)煔饫鋮s器和低溫?zé)煔饫鋮s器，加熱高壓超臨界二氧化碳；中溫回?zé)崞鞲邏憾趸汲隹诜謩e與高溫回?zé)崞鞲邏憾趸既肟诤偷蜏責(zé)煔饫鋮s器高壓二氧化碳人口相連通；中溫?zé)煔饫鋮s器高壓二氧化碳入口分別與高溫回?zé)崞鞲邏憾趸汲隹诤偷蜏責(zé)煔饫鋮s器高壓二氧化碳出口相連通；本發(fā)明還公開了超臨界二氧化碳燃煤發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方法；本發(fā)明可以降低NOx污染物生成量、大幅度提高發(fā)電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超臨界二氧化碳燃煤發(fā)電系統(tǒng)及運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

燃煤發(fā)電作為我國主要發(fā)電方式，提高其發(fā)電效率對(duì)我國節(jié)能減排具有重大意義。目前，提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)參數(shù)是提高發(fā)電效率的主要方式，而這種方式受到金屬材料極限承受溫度和循環(huán)工質(zhì)特性等限制，發(fā)電效率提升有限并且成本高昂。現(xiàn)有燃煤鍋爐在煙溫最高的爐膛內(nèi)布置低溫受熱面水冷壁，造成大量不可逆損失，鍋爐效率難以提高。除此之外，超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)憑借其能量密度大、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、循環(huán)效率高等特點(diǎn)，有望取代蒸汽動(dòng)力循環(huán)。而由于超臨界二氧化碳在回?zé)崞髦形鼰岷鬁囟容^高，無法利用鍋爐低溫?zé)煔鉄崃浚斐膳艧煖囟冗^高，所以超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)型有待進(jìn)一步優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種超臨界二氧化碳燃煤發(fā)電系統(tǒng)及運(yùn)行方法，該鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣首先與鍋爐中低溫?zé)煔饣旌辖禍刂连F(xiàn)有材料可以耐受的溫度范圍，從而提高冷卻受熱面的超臨界二氧化碳工質(zhì)的溫度，減小換熱溫差，降低不可逆損失；超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)從回?zé)崞鞣至鞑糠譁囟容^低的超臨界二氧化碳吸收低溫?zé)煔鉄崃浚档团艧煖囟取?/p>

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超臨界二氧化碳燃煤發(fā)電系統(tǒng)，包括煙氣調(diào)溫燃煤發(fā)電鍋爐和超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)；其中，

煙氣調(diào)溫燃煤發(fā)電鍋爐包括依次相連通的燃燒設(shè)備1、高溫?zé)煔饫鋮s器2、一級(jí)除塵器3、中溫?zé)煔饫鋮s器4、低溫?zé)煔饫鋮s器5、空氣預(yù)熱器6、二級(jí)除塵器7和引風(fēng)機(jī)8，還包括煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)9；所述空氣預(yù)熱器6空氣入口與大氣連通，出口與燃燒設(shè)備1的空氣入口連通；所述中溫?zé)煔饫鋮s器4的煙氣出口還通過煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)9與燃燒設(shè)備1的煙氣入口連通；所述低溫?zé)煔饫鋮s器4的出口煙氣進(jìn)入煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)9的質(zhì)量流量與進(jìn)入低溫?zé)煔饫鋮s器5的質(zhì)量流量比例為1：3；

超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括依次相連通的預(yù)冷器10、主壓縮機(jī)11、低溫回?zé)崞?2、中溫回?zé)崞?3、高溫回?zé)崞?4、中溫?zé)煔饫鋮s器4、高溫?zé)煔饫鋮s器2和透平15，還包括再壓縮機(jī)16和低溫?zé)煔饫鋮s器5；中溫回?zé)崞?3的高壓二氧化碳出口分別與高溫回?zé)崞?4的高壓二氧化碳入口和低溫?zé)煔饫鋮s器5的高壓二氧化碳人口相連通；中溫?zé)煔饫鋮s器4的高壓二氧化碳入口分別與高溫回?zé)崞?4的高壓二氧化碳出口和低溫?zé)煔饫鋮s器5的高壓二氧化碳出口相連通。

所述高溫?zé)煔饫鋮s器2的入口煙氣溫度為800℃～1100℃。

所述中溫?zé)煔饫鋮s器4的出口煙氣溫度為400℃～700℃。

所述超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)使用的工質(zhì)為超臨界二氧化碳。

所述超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)依次連通低溫回?zé)崞?2、中溫回?zé)崞?3和高溫回?zé)崞?4三級(jí)回?zé)嵯到y(tǒng)。