[實用新型]一種燃煤發電系統

有效

• 申請號: 201921276608.1
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN210317417U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 鄭開云;黃志強
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院有限責任公司
• 主分類號: F01K11/00
• 分類號: F01K11/00;F01K13/00;F01K25/10
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本實用新型技術方案提供了一種燃煤發電系統，該系統包括：有機工質循環組、燃煤鍋爐組及超臨界二氧化碳循環組，所述有機工質循環組包括循環泵、蒸發器、回熱器、過熱器、膨脹機及冷凝器，所述燃煤鍋爐組包括鍋爐，所述鍋爐內設有加熱器、再熱器、高溫省煤器及低溫省煤器，所述超臨界二氧化碳循環組包括第一超臨界二氧化碳循環組和第二超臨界二氧化碳循環組。本實用新型技術方案的燃煤發電系統采用兩個超臨界二氧化碳循環與燃煤鍋爐結合，并且采用有機工質循環利用系統的余熱發電，提高了機組的發電效率和經濟性。

技術領域

本實用新型涉及發電技術領域，特別是涉及一種燃煤發電系統。

背景技術

燃煤發電是我國主要的供電方式之一，并且在當前及今后相當長一段時期內仍將占據最大的發電量份額，但是，燃煤發電正面臨提質增效和轉型發展的嚴峻形勢。長遠來看，為了滿足降低二氧化碳排放的要求，一方面需要加快研制更高參數的機組，即下一代700℃等級超超臨界機組。但是，這一技術路線需要大量采用昂貴的鎳基高溫合金，機組成本非常高；另一方面需要在現有的600℃等級的材料和設備制造技術的基礎上創新性地開發新型的燃煤發電技術。

近年來，超臨界二氧化碳循環技術發展迅速，關鍵技術不斷取得突破。超臨界二氧化碳循環系統簡單、結構緊湊、效率高、可空冷，并且可以與各種熱源組成發電系統。因此，超臨界二氧化碳循環在火力發電、核能發電、太陽能熱發電、余熱發電、地熱發電、生物質發電等領域均具有良好的應用前景。超臨界二氧化碳循環也可以與燃煤鍋爐集成，代替汽輪機組，形成新型燃煤發電系統，600℃等級的超臨界二氧化碳循環機組有望達到700℃等級超超臨界機組的發電效率。但是，考慮到超臨界二氧化碳循環深度回熱的特點，工質進入熱源的溫度較高，將它直接與燃煤鍋爐集成時，勢必造成鍋爐排煙溫度過高，有損鍋爐熱效率，所以必須有針對性地構建適合的循環方式，這是開發新型燃煤發電系統亟待解決的問題。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于超臨界二氧化碳循環的新型高效燃煤發電系統。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種燃煤發電系統，包括：有機工質循環組、燃煤鍋爐組及超臨界二氧化碳循環組；

所述有機工質循環組包括循環泵、蒸發器、回熱器、過熱器、膨脹機及冷凝器，所述循環泵的出口連接蒸發器的有機工質進口，所述蒸發器的有機工質出口連接所述回熱器的高壓側進口，所述回熱器的高壓側出口連接所述過熱器的有機工質進口，所述過熱器的有機工質出口連接所述膨脹機的進口，所述膨脹機的出口連接所述回熱器的低壓側進口，所述回熱器的低壓側出口連接所述冷凝器的進口，所述冷凝器的出口連接所述循環泵的進口；

所述燃煤鍋爐組包括鍋爐，所述鍋爐內設有加熱器、再熱器、高溫省煤器及低溫省煤器；

所述超臨界二氧化碳循環組包括第一超臨界二氧化碳循環組和第二超臨界二氧化碳循環組，所述第一超臨界二氧化碳循環組包括第一主壓縮機、第一低溫回熱器、第一高溫回熱器、第一高壓透平、低壓透平、第一再壓縮機及預冷器，所述第一主壓縮機的出口連接所述第一低溫回熱器的高壓側進口，所述第一低溫回熱器的高壓側出口連接所述第一高溫回熱器的高壓側進口，所述第一高溫回熱器的高壓側出口連接所述高溫省煤器的工質側進口，所述高溫省煤器的工質側出口連接所述加熱器的工質進口，所述加熱器的工質出口連接所述第一高壓透平的進氣口，所述第一高壓透平的排氣口連接所述再熱器的工質進口，所述再熱器的工質出口連接所述低壓透平的進口，所述低壓透平的出口連接所述第一高溫回熱器的低壓側進口，所述第一高溫回熱器的低壓側出口連接所述第一低溫回熱器的低壓側進口，第一低溫回熱器的低壓側出口連接所述有機工質循環的蒸發器的二氧化碳工質進口和所述第一再壓縮機的進口，所述蒸發器的二氧化碳工質出口連接所述預冷器的工質進口，所述預冷器的工質出口連接所述第一主壓縮機的進口，所述第一再壓縮機的出口連接所述第一高溫回熱器的高壓側進口；