[發(fā)明專利]集成壓縮式熱泵的褐煤預(yù)干燥超臨界CO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011137131.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN112146073A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旭偉;張磊;蔣世希;吳帥帥;張一帆;李紅智;姚明宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): F22B1/22
• 分類號(hào): F22B1/22;F23K1/04;F23K3/00;F25B30/02;F26B23/00;F01K7/32;F01K25/10;F01K17/02
• 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

1.集成壓縮式熱泵的褐煤預(yù)干燥超臨界CO₂發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括超臨界CO₂燃煤發(fā)電系統(tǒng)和褐煤預(yù)干燥系統(tǒng)；其中，

所述超臨界CO₂燃煤發(fā)電系統(tǒng)包括主壓縮機(jī)(1)、低溫回?zé)崞?2)、高溫回?zé)崞?3)、鍋爐(4)、透平(5)、預(yù)冷器(6)和再壓縮機(jī)(7)，其中主壓縮機(jī)(1)出口、低溫回?zé)崞?2)冷側(cè)進(jìn)出口、高溫回?zé)崞?3)冷側(cè)進(jìn)出口、鍋爐(4)進(jìn)出口、透平(5)進(jìn)出口、高溫回?zé)崞?3)熱側(cè)進(jìn)出口、低溫回?zé)崞?2)熱側(cè)進(jìn)出口、預(yù)冷器(6)進(jìn)出口和主壓縮機(jī)(1)入口依次相連通；再壓縮機(jī)(7)進(jìn)出口分別與低溫回?zé)崞?2)熱側(cè)出口和低溫回?zé)崞?2)冷側(cè)出口相連通；

所述褐煤預(yù)干燥系統(tǒng)包括流量調(diào)節(jié)閥(13)、凝汽器(12)以及由蒸發(fā)器(8)、壓縮機(jī)(9)、冷凝器(10)和節(jié)流閥(11)依次相連通構(gòu)成的壓縮式熱泵系統(tǒng)，其中低溫回?zé)崞?2)熱側(cè)出口、流量調(diào)節(jié)閥(13)進(jìn)出口、蒸發(fā)器(8)熱側(cè)進(jìn)出口和預(yù)冷器(6)入口依次相連通，冷凝器(10)出口干燥煤送入鍋爐(4)，冷凝器(10)排氣出口與凝汽器(12)入口連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成壓縮式熱泵的褐煤預(yù)干燥超臨界CO₂發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述低溫回?zé)崞?2)熱側(cè)出口超臨界CO₂工質(zhì)溫度為80-100℃，其攜帶的余熱驅(qū)動(dòng)壓縮式熱泵系統(tǒng)運(yùn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成壓縮式熱泵的褐煤預(yù)干燥超臨界CO₂發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述流量調(diào)節(jié)閥(13)調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器(8)中的超臨界CO₂工質(zhì)流量，從而調(diào)節(jié)輸入壓縮式熱泵系統(tǒng)的熱量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成壓縮式熱泵的褐煤預(yù)干燥超臨界CO₂發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝器(10)加熱干燥褐煤，褐煤中的水分蒸發(fā)后進(jìn)入凝汽器(12)凝結(jié)成液態(tài)水，干燥后的褐煤送入鍋爐(4)爐膛。

5.權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的集成壓縮式熱泵的褐煤預(yù)干燥超臨界CO₂發(fā)電系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：超臨界CO₂工質(zhì)經(jīng)主壓縮機(jī)(1)升壓，然后依次在低溫回?zé)崞?2)、高溫回?zé)崞?3)和鍋爐(4)中吸熱后進(jìn)入透平(5)做功，透平(5)排氣依次在高溫回?zé)崞?3)和低溫回?zé)崞?2)中放熱后，分流成三部分：第一部分被預(yù)冷器(6)冷卻后，進(jìn)入主壓縮機(jī)(1)，完成閉式發(fā)電循環(huán)；第二部分經(jīng)再壓縮機(jī)(7)升壓后匯入低溫回?zé)崞?2)冷側(cè)出口；第三部分經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥(13)進(jìn)入蒸發(fā)器(8)放熱用于加熱壓縮式熱泵系統(tǒng)中的工質(zhì)，然后進(jìn)入預(yù)冷器(6)被冷卻后再進(jìn)入主壓縮機(jī)(1)；

壓縮式熱泵系統(tǒng)中的工質(zhì)在蒸發(fā)器(8)中吸熱蒸發(fā)變成氣態(tài)，然后經(jīng)壓縮機(jī)(9)壓縮后溫度升高，然后進(jìn)入冷凝器(10)冷凝放熱變成液態(tài)，隨后經(jīng)節(jié)流閥(11)節(jié)流后，溫度壓力均降低，變成濕蒸汽，進(jìn)而再次進(jìn)入蒸發(fā)器(8)吸熱，完成壓縮式熱泵系統(tǒng)閉式循環(huán)；工質(zhì)在冷凝器(10)中放出的熱量加熱干燥褐煤，褐煤蒸發(fā)出的水蒸氣排氣進(jìn)入凝汽器(12)凝結(jié)成液態(tài)水，脫水后的干燥煤被送入鍋爐(4)燃燒。