[發明專利]一種三級回熱中間再熱超臨界二氧化碳燃煤發電系統及運行方法

在審

• 申請號: 202010164747.6
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111237734A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 張旭偉;姚明宇;顧正萌;喬永強;李紅智;李晨照
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F22B3/08
• 分類號: F22B3/08;F22B33/18;F22D1/00;F22G1/04;F01K7/32;F01K11/02;F01K25/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種三級回熱中間再熱超臨界二氧化碳燃煤發電系統，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)和中溫回熱器(3)，中溫回熱器(3)輸出端分流為主回路和分流回路；

所述的主回路上分別包括與中溫回熱器(3)輸出端相連的高溫回熱器(4)及鍋爐省煤器(5)、過熱氣冷壁(6)、低溫過熱器(7)、高溫過熱器(8)、高壓透平(9)、再熱氣冷壁(10)、低溫再熱器(11)、高溫再熱器(12)和低壓透平(13)；

所述的分流回路包括與中溫回熱器(3)輸出端相連的第一級中壓透平(16)，第一級中壓透平(16)輸出端依次連接分流過熱器(17)、第二級中壓透平(18)；

所述的低壓透平(13)輸出的排氣端與高溫回熱器(4)相連，高溫回熱器(4)輸出端與第二級中壓透平(18)輸出的排氣端混合后，依次在中溫回熱器(3)、低溫回熱器(2)放熱后分流成兩路，即主壓縮回路和再壓縮回路，主壓縮回路輸出端通過預冷器(15)連接主壓縮機(1)，完成閉合循環；再壓縮回路輸出端通過壓縮機(14)與低溫回熱器(2)冷側出口相連通。

2.根據權利要求1所述的一種三級回熱中間再熱超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于，所述的熱氣冷壁(6)、再熱氣冷壁(10)、低溫過熱器(7)、低溫再熱器(11)、高溫過熱器(8)、高溫再熱器(12)、省煤器(5)、分流過熱器(17)和空預器(19)從下到上依次布置構成塔式鍋爐。

3.根據權利要求1所述的一種三級回熱中間再熱超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于，所述低溫回熱器(2)、中溫回熱器(3)和高溫回熱器(4)構成回熱系統。

4.根據權利要求1所述的一種三級回熱中間再熱超臨界二氧化碳燃煤發電系統，其特征在于，所述第一級中壓透平(16)、分流過熱器(17)和第二級中壓透平(18)構成中間再熱系統。

5.一種三級回熱中間再熱超臨界二氧化碳燃煤發電系統的運行方法，其特征在于，包括以下步驟；

工質經主壓縮機(1)升壓后，依次在低溫回熱器(2)、中溫回熱器(3)中吸熱，然后分流成兩路，即主回路和分流回路；主回路工質依次在高溫回熱器(4)及鍋爐省煤器(5)、過熱氣冷壁(6)、低溫過熱器(7)、高溫過熱器(8)中吸熱，溫度升高后進入高壓透平(9)部分膨脹做功，溫度和壓力都降低后，工質依次在再熱氣冷壁(10)、低溫再熱器(11)和高溫再熱器(12)中吸熱，溫度再次升高后進入低壓透平(13)完全膨脹做功；分流回路工質在第一級中壓透平(16)部分膨脹做功后，進入分流過熱器(17)吸熱，溫度升高后進入第二級中壓透平(18)完全膨脹做功；低壓透平(13)排氣在高溫回熱器(4)中放熱后，與第二級中壓透平(18)排氣混合，依次在中溫回熱器(3)、低溫回熱器(2)放熱后分流成兩路，即主壓縮回路和再壓縮回路；主壓縮回路工質在預冷器(15)中放熱后，進入主壓縮機(1)，完成閉合循環；再壓縮回路工質經再壓縮機(14)升壓后與低溫回熱器(2)冷側出口工質混合；冷空氣在空氣預熱器(19)中預熱后進入爐膛輔助燃燒。

6.根據權利要求5所述的一種三級回熱中間再熱超臨界二氧化碳燃煤發電系統的運行方法，其特征在于，所述系統使用的工質為超臨界二氧化碳。