[發(fā)明專利]分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210079459.X
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114382562B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 任曉棟;胡博;李雪松;顧春偉;余世達
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F01K21/04
• 分類號: F01K21/04;F01K9/00;F02B29/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

1.一種分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，所述分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統是將純氧作為助燃劑的循環(huán)發(fā)電系統，將燃燒室(1)、燃氣透平(2)、余熱鍋爐(3)、第一低壓壓氣機(4)、第一中冷器(5)以及第一高壓壓氣機(6)依次串聯成供工質流通的流路，將低壓蒸汽透平(7)、冷凝器(8)、冷凝水泵(9)、除氧器(10)以及給水泵(11)依次串聯成用于氣液分離的流路，

所述余熱鍋爐(3)的熱端出口側連接所述低壓蒸汽透平(7)的高溫入口側和所述第一低壓壓氣機(4)的入口側，使從所述余熱鍋爐(3)的熱端出口側流出的工質分流，

所述給水泵(11)的液體出口側連接所述余熱鍋爐(3)的冷端入口側，在所述余熱鍋爐(3)的冷端出口側與所述燃燒室(1)的入口側之間的流路上設有高壓蒸汽透平(12)，所述高壓蒸汽透平(12)的低溫出口側與所述第一中冷器(5)的冷端入口側以及所述燃氣透平(2)分別連接，所述第一中冷器(5)的冷端出口側連接所述燃燒室(1)的入口側，熱端入口側連接所述第一低壓壓氣機(4)的出口側，熱端出口側連接所述第一高壓壓氣機(6)的入口側，

所述分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統還包括分流裝置(15)，所述分流裝置(15)設置在所述余熱鍋爐(3)向所述第一低壓壓氣機(4)和所述低壓蒸汽透平(7)分支的分流處，用于對流向所述低壓蒸汽透平(7)和所述第一低壓壓氣機(4)的工質的比例進行調節(jié)，

若碳氫燃料中的碳所占的比例變大，則通過所述分流裝置(15)使從所述余熱鍋爐(3)流出的工質中的流向所述低壓蒸汽透平(7)的工質的比例變小。

2.根據權利要求1所述的分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，在所述高壓蒸汽透平(12)與所述燃氣透平(2)之間的流路上設有中壓蒸汽透平(13)。

3.根據權利要求1或2所述的分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，當供給到所述燃燒室的燃料是氫氣時，在所述除氧器(10)中進行除氧后的氣體直接向外部排出。

4.根據權利要求1或2所述的分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，還包括二氧化碳捕集系統(14)，當供給到所述燃燒室的燃料是碳氫化合物時，所述二氧化碳捕集系統接收來自所述冷凝器(8)的氣體出口側和所述除氧器(10)的氣體出口側的氣體。

5.根據權利要求4所述的分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，所述二氧化碳捕集系統包括第二低壓壓氣機(141)、中壓壓氣機(142)、第二高壓壓氣機(143)以及第二中冷器(144)，所述第二低壓壓氣機(141)的入口側連接所述冷凝器(8)的氣體出口側，所述第二低壓壓氣機(141)的出口側連接所述第二中冷器(144)的熱端入口側，所述第二中冷器(144)的熱端出口側連接所述中壓壓氣機(142)的入口側，所述中壓壓氣機(142)的出口側連接所述第二高壓壓氣機(143)的入口側，所述除氧器(10)的氣體出口側連接所述第二高壓壓氣機(143)的入口側。

6.根據權利要求1或2所述的分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，所述低壓蒸汽透平(7)在進行膨脹做功之前，將一部分工質排出至所述除氧器(10)，以對所述除氧器(10)中的液體工質進行加熱。

7.根據權利要求1或2所述的分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，在所述除氧器(10)中加入除氧劑來進行除氧。

8.根據權利要求1或2所述的分流再壓縮純氧燃燒循環(huán)系統，其特征在于，在從所述冷凝器(8)流向所述余熱鍋爐(3)的流路上流動的工質為水，在除了從所述冷凝器(8)流向所述余熱鍋爐(3)的流路之外的流路上流動的工質為水蒸氣或水蒸氣與二氧化碳的混合物。