[發明專利]一種增壓流化床鍋爐S-CO2循環發電系統及方法

有效

• 申請號: 201810384686.7
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108662577B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 孫恩慧;徐進良;雷蕾;胡涵
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F23C10/26;F23J15/02;F23J15/06;F28D21/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

1.一種增壓流化床鍋爐S-CO₂循環發電系統，其特征在于，包括：尾部煙道(23)、煙氣出口(26)、增壓鍋爐系統(100)、余熱回收系統(300)和一次再熱再壓縮循環系統(400)，其中增壓鍋爐系統(100)的煙氣出口順序與尾部煙道(23)和煙氣出口(26)相連，一次再熱再壓縮循環系統(400)中的過熱器(424)和再熱器(425)安裝于尾部煙道(23)內；余熱回收系統(300)設置于煙氣出口(26)外；過熱器(424)的工質入口與所述增壓鍋爐系統(100)的CO₂工質出口相連，一次再熱再壓縮循環系統(400)的CO₂工質出口與所述增壓鍋爐系統(100)的CO₂工質入口相連；

煤在增壓鍋爐系統(100)內燃燒產熱，攜帶熱量的高溫煙氣進入尾部煙道(23)后由煙氣出口(26)排出至余熱回收系統(300)，煙氣中的熱量被一次再熱再壓縮循環系統(400)吸收后被余熱回收系統(300)吸收，一次再熱再壓縮循環系統(400)中的CO₂工質先后在增壓鍋爐系統(100)和尾部煙道(23)中吸收熱量。

2.根據權利要求1所述的一種增壓流化床鍋爐S-CO₂循環發電系統，其特征在于，所述增壓鍋爐系統(100)中，增壓罐(1)包圍在增壓鍋爐系統(100)的其余各部件外，空氣布風板(4)的入口為增壓鍋爐系統(100)的空氣入口，床料貯存器(2)與爐膛(3)相連，第一煤倉(5)和第二煤倉(9)分別通過第一加煤噴射器(6)和第二加煤噴射器(10)與爐膛(3)相連，第一脫硫劑倉(7)和第二脫硫劑倉(11)分別通過第一加料噴射器(8)和第二加料噴射器(12)與爐膛(3)相連，排灰管(13)安裝于爐膛(3)的底部并伸出增壓罐(1)的底部外；

CO₂工質換熱器(14)設置于爐膛(3)的下半部內，CO₂工質換熱器(14)內的CO₂工質用于吸收燃燒產生的熱量，CO₂工質換熱器(14)的入口為增壓鍋爐系統(100)的CO₂工質入口，CO₂工質換熱器(14)的出口為增壓鍋爐系統(100)的CO₂工質出口；第一一級高效旋風分離器(15)和第二一級高效旋風分離器(19)的中部分別與爐膛(3)的上部相連，第一一級高效旋風分離器(15)的底部出口和第二一級高效旋風分離器(19)的底部出口分別通過第一一級返料管(16)和第二一級返料管(20)與爐膛(3)相連；第一一級高效旋風分離器(15)的頂部出口和第二一級高效旋風分離器(19)的頂部出口分別與第一二級高效旋風分離器(17)的中部和第二二級高效旋風分離器(21)的中部相連；第一二級高效旋風分離器(17)的底部出口和第二二級高效旋風分離器(21)的底部出口分別通過第一二級返料管(18)和第二二級返料管(22)與爐膛(3)相連，第一二級高效旋風分離器(17)的頂部出口和第二二級高效旋風分離器(21)的頂部出口匯合后成為增壓鍋爐系統(100)的煙氣出口。

3.根據權利要求1所述的一種增壓流化床鍋爐S-CO₂循環發電系統，其特征在于，所述余熱回收系統(300)包括：主軸相連的煙氣透平(327)和空氣壓縮機(328)；其中煙氣透平(327)的出口與自然環境相連，煙氣透平(327)的入口為余熱回收系統(300)的煙氣側入口；空氣壓縮機(328)的出口為余熱回收系統(300)的空氣側出口，空氣壓縮機(328)的入口與自然環境相連；

所述余熱回收系統(300)的煙氣側入口與煙氣出口(26)相連，余熱回收系統(300)的空氣側出口與增壓鍋爐系統(100)的空氣入口相連；煙氣透平(327)將高壓煙氣能量轉化為功，并驅動空氣壓縮機(328)壓縮空氣。

4.根據權利要求3所述的一種增壓流化床鍋爐S-CO₂循環發電系統，其特征在于，所述煙氣透平(327)出口的煙氣溫度為115℃～130℃。