[發明專利]一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統及運行方法

在審

• 申請號: 202010164738.7
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111188657A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 張旭偉;張純;喬永強;蔣世希;李紅智;姚明宇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K7/32;F01K7/22;F01K27/00;F01K11/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統，其特征在于，包括主壓縮機(1)，主壓縮機(1)的輸出端依次連接低溫回熱器(2)、高溫回熱器(3)、鍋爐過熱氣冷壁(4)、低溫過熱器(5)、高溫過熱器(6)、高壓透平(7)、再熱氣冷壁(8)、低溫再熱器(9)、高溫再熱器(10)和低壓透平(11)，低壓透平(11)排氣端依次連接高溫回熱器(3)、低溫回熱器(2)、輔助預冷器(12)和預冷器(13)，預冷器(13)輸出端連接主壓縮機(1)，完成閉合循環；

所述的低溫回熱器(2)冷側進口同時與主壓縮機(3)出口和輔助省煤器(16)進口相連通，低溫回熱器(2)冷測出口同時與再壓縮機(14)出口、高溫回熱器(3)冷測進口和省煤器(15)工質進口相連通，低溫回熱器(2)熱側進口與高溫回熱器(3)熱側出口相連通，低溫回熱器(2)熱側出口同時與再壓縮機(14)進口和輔助預冷器(12)工質進口相連通；高溫回熱器(3)冷測出口與過熱氣冷壁(4)工質進口相連通，高溫回熱器(3)熱側進口與低壓透平(11)出口相連通；輔助預冷器(12)空氣出口與空預器(17)空氣進口相連通；輔助省煤器(16)出口與省煤器(15)入口相連通。

2.根據權利要求1所述的一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統，其特征在于，所述空預器(17)和輔助省煤器(16)并列布置在省煤器(15)之后的鍋爐尾部分隔煙道中。

3.根據權利要求1所述的一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統，其特征在于，所述輔助預冷器(12)和空預器(17)依次加熱冷空氣。

4.根據權利要求1所述的一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統，其特征在于，所述輔助省煤器(16)用來加熱部分主壓縮機(1)出口的低溫工質，以回收低溫煙氣熱量。

5.根據權利要求1所述的一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統，其特征在于，所述空預器(17)和輔助省煤器(16)出口排煙溫度為90℃左右。

6.一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統的運行方法，其特征在于，工質經主壓縮機(1)升壓后，依次在低溫回熱器(2)、高溫回熱器(3)、鍋爐過熱氣冷壁(4)、低溫過熱器(5)、高溫過熱器(6)中吸熱，然后進入高壓透平(7)膨脹做功，排氣又依次在再熱氣冷壁(8)、低溫再熱器(9)和高溫再熱器(10)中吸熱，溫度再次升高后進入低壓透平(11)完全膨脹做功，排氣依次在高溫回熱器(3)和低溫回熱器(2)中放熱后，繼續被輔助預冷器(12)和預冷器(13)冷卻，然后工質再次進入主壓縮機(1)，完成閉合循環；低溫回熱器(2)熱側出口分流部分工質，經再壓縮機(14)壓縮后匯入低溫回熱器(2)冷測出口；再壓縮機(14)出口分流部分工質，在省煤器(15)中吸熱后，和高溫過熱器(6)出口工質混合進入高壓透平(7)；主壓縮機(1)出口分流部分工質，在輔助省煤器(16)中吸收低溫煙氣熱量后，匯入省煤器(15)工質入口；冷空氣依次在輔助預冷器(12)和空預器(17)中吸熱后進入爐膛輔助燃燒。

7.根據權利要求6所述的一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統的運行方法，其特征在于，所述的預冷器(13)前布置輔助預冷器(12)，用于預熱冷空氣。

8.根據權利要求6所述的一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統的運行方法，其特征在于，所述的省煤器(15)之后采用分隔兩煙道，分別布置輔助省煤器(16)和空預器(17)。

9.根據權利要求6所述的一種煤基超臨界二氧化碳發電余熱回收系統的運行方法，其特征在于，所述的空預器(17)進口空氣被提前預熱至50℃以上，輔助省煤器(16)入口工質溫度在50℃以上。