[發明專利]應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐

在審

• 申請號: 202111035256.2
• 申請日: 2021-09-05
• 公開（公告）號: CN113915597A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 王碩;郝維勛;程義;魏力民;史然峰;王兆民;李萬超;秦萍麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
• 主分類號: F22B3/08
• 分類號: F22B3/08;F22B33/18;F01K7/32;F01K11/02;F01K25/10;H02N11/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐。經脫硫脫硝處理后，尾氣排放后，造成大量熱量損耗和碳排放，導致能源浪費和溫室效應。本發明組成包括：超臨界二氧化碳爐（13）、汽輪機（4）、煤粉爐水平煙道出口（1）和換熱升溫管（6），超臨界二氧化碳爐的水平煙道分別與汽輪機和CO燃氣管道（10）連通，汽輪機與換熱升溫管連通，煤粉鍋爐水平煙道出口的高溫尾氣和水平煙道的煙道還原段的高溫尾氣分別與經過汽輪機的低溫尾氣通過溫差發電片組（5）橋接，換熱升溫管經過調壓閥（8）連接至超臨界二氧化碳爐的CO2氣冷壁（2）。本發明用于應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐。

技術領域

本發明涉及一種應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐。

背景技術

常規的煤粉鍋爐通過煤粉燃燒，獲得超臨界水工質，超臨界水的臨界壓力和溫度需達到22.1MPa和374℃以上才能實現。同時，以660MW鍋爐為例，其排煙熱損失是由于排煙溫度高于進入鍋爐的空氣溫度（基準溫度），這部分熱量未被利用而造成的損失，排煙熱損失是鍋爐效率各項損失中最大的一項，約占總熱損失的4％～12％。煤粉燃燒的尾部煙氣，煙溫可達160℃，煙氣主要成分是O₂、CO₂、SO₂、NO₂、水蒸氣等，另外還含有較少量的CO、SO₃、H₂、CH₄和其他烴類化合物(CnHm)，經脫硫脫硝處理后，尾部煙氣成分約為15%O₂+80%CO₂+5%其他氣體，尾氣排放后，造成大量熱量損耗和碳排放，導致能源浪費和溫室效應。

發明內容

本發明的目的是提供一種回收利用尾氣廢熱，實現溫差發電的應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐，其組成包括超臨界二氧化碳爐、汽輪機、煤粉爐水平煙道出口和換熱升溫管，所述的超臨界二氧化碳爐的水平煙道分別與所述的汽輪機和CO燃氣管道連通，所述的汽輪機與所述的換熱升溫管連通，所述的煤粉鍋爐水平煙道出口的高溫尾氣和所述的水平煙道的煙道還原段的高溫尾氣分別與經過所述的汽輪機的低溫尾氣通過溫差發電片組橋接，所述的換熱升溫管經過調壓閥連接至所述的超臨界二氧化碳爐的CO2氣冷壁。

所述的應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐，所述的煤粉爐水平煙道出口與CO通道連通。

所述的應用于超臨界二氧化碳和溫差發電的耦合鍋爐，所述的所述的煤粉爐水平煙道出口與吸收池通過管路連通。

有益效果：

1.本發明初步降溫后的CO2與足量還原劑C進行反應，生成燃氣CO，后續作為超臨界二氧化碳循環耦合爐的燃料補給，超臨界二氧化碳爐內的燃燒產物（高溫高壓CO2）作為二氧化碳循環鍋爐的工質補給，循環爐運行過程中的部分泄漏通過該爐的CO2尾氣控壓增補，剩余的CO2氣體參與尾端碳酸鹽生產環節。充分做到煤粉鍋爐尾氣和熱量的零排放，實現碳的二次利用，并最終實現少量增碳后的碳循環和碳固定，降低熱量和溫室氣體向大氣的排放。

2.本發明能夠回收利用尾氣廢熱，實現溫差發電。

3.本發明能夠對初步降溫后的CO2與足量還原劑C進行反應，生成燃氣CO，尾氣吸附回收CO作為燃氣再利用。

附圖說明：

附圖1是本發明的結構示意圖；

圖中：1、煤粉爐水平煙道出口；2、CO2氣冷壁；3、水平煙道；4、汽輪機；5、溫差發電片組；6、換熱升溫管；7、吸收池；8、調壓閥；9、預熱段；10、CO燃氣通道；11、還原段；12、CO通道；13、超臨界CO2爐。

具體實施方式：

實施例1：