[發(fā)明專利]雙循環(huán)火力發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210167988.5
• 申請(qǐng)日: 2022-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN114508398A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟文彪;肖剛;朱松強(qiáng);趙虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江省能源集團(tuán)有限公司;浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F01K13/00
• 分類號(hào): F01K13/00;F01K17/02;F01K25/10;F01K27/00;F04B37/12;F01D13/02;F01D15/10
• 代理公司: 上海立群專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31291
• 代理人: 楊楷;毛立群

1.一種雙循環(huán)火力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括鍋爐，以所述鍋爐內(nèi)的高溫?zé)煔鉃闊嵩础⒁詓CO₂為循環(huán)工質(zhì)的sCO₂布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和以所述鍋爐內(nèi)的低溫?zé)煔鉃闊嵩础⒁哉羝麨檠h(huán)工質(zhì)的蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述鍋爐的外部設(shè)有熱交換器，所述熱交換器用于把sCO₂吸收的多余能量換給蒸汽，sCO₂與所述高溫?zé)煔鈸Q熱，經(jīng)所述熱交換器后、依次經(jīng)過(guò)第一做功裝置、第一冷卻裝置、第一增壓裝置完成sCO₂布雷頓循環(huán)，蒸汽與所述低溫?zé)煔鈸Q熱，經(jīng)第二做功裝置、與所述熱交換器中sCO₂換熱后，依次經(jīng)過(guò)第三做功裝置、第四做功裝置、第二冷卻裝置、第二增壓裝置完成蒸汽朗肯循環(huán)；

所述第一做功裝置、所述第二做功裝置、所述第三做功裝置均采用高位布置的方式與所述鍋爐耦合布置，或所述第一做功裝置、所述第二做功裝置、所述第三做功裝置均采用高位布置的方式單獨(dú)布置于所述鍋爐的外周。

2.如權(quán)利要求1所述的雙循環(huán)火力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述sCO₂布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)為再壓縮布雷頓循環(huán)系統(tǒng)，包括sCO₂低溫過(guò)熱器，sCO₂高溫過(guò)熱器，熱交換器，sCO₂渦輪透平，CO₂高溫回?zé)崞鳎珻O₂低溫回?zé)崞鳎鋮s器，主壓縮機(jī)、再壓縮機(jī)、第一三通閥、第二三通閥，所述sCO₂高溫過(guò)熱器、所述sCO₂低溫過(guò)熱器分別位于所述鍋爐的高溫區(qū)域；所述sCO₂低溫過(guò)熱器的進(jìn)口流入sCO₂，所述sCO₂低溫過(guò)熱器的出口與所述sCO₂高溫過(guò)熱器的進(jìn)口連通；所述CO₂高溫回?zé)崞鞯臒醾?cè)進(jìn)口連通所述sCO₂渦輪透平的出口，所述CO₂高溫回?zé)崞鞯睦鋫?cè)出口連通所述CO₂低溫回?zé)崞鞯臒醾?cè)進(jìn)口，所述CO₂高溫回?zé)崞鞯睦鋫?cè)進(jìn)口連通所述CO₂低溫回?zé)崞鞯睦鋫?cè)出口，所述CO₂高溫回?zé)崞鞯睦鋫?cè)出口連通所述sCO₂低溫過(guò)熱器的冷側(cè)進(jìn)口，所述CO₂低溫回?zé)崞鞯睦鋫?cè)入口與所述壓縮機(jī)的出口連通；所述第一三通閥分別與所述主壓縮機(jī)的入口、所述低溫回?zé)崞鞯臒醾?cè)出口、所述冷卻器的熱側(cè)入口連通，所述第二三通閥分別與所述再壓縮機(jī)的出口、所述低溫回?zé)崞鞯睦鋫?cè)出口、所述高溫回?zé)崞鞯睦鋫?cè)入口連通；

所述蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接成環(huán)的：水冷壁，蒸汽過(guò)熱器，蒸汽透平高壓缸，熱交換器，蒸汽透平中壓缸，蒸汽透平低壓缸、凝汽器及水泵，所述蒸汽過(guò)熱器設(shè)于所述鍋爐的低溫區(qū)域；

所述熱交換器的熱側(cè)進(jìn)口連通所述sCO₂高溫過(guò)熱器的出口，所述熱交換器的熱側(cè)出口與所述sCO₂渦輪透平的入口連通；所述熱交換器的冷側(cè)進(jìn)口連通所述蒸汽透平高壓缸的出口連通，所述熱交換器的冷側(cè)出口與所述蒸汽透平中壓缸的入口連通。

3.如權(quán)利要求2所述的雙循環(huán)火力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：鍋爐為π形鍋爐或塔式鍋爐，所述鍋爐包括爐膛、主煙道和尾部余熱煙道，所述主煙道為水平煙道或豎直煙道，所述主煙道位于所述高溫區(qū)域，所述尾部余熱煙道位于所述低溫區(qū)域。

4.如權(quán)利要求3所述的雙循環(huán)火力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述sCO₂渦輪透平的高度與所述sCO₂高溫過(guò)熱器的受熱面相當(dāng)，且靠近所述高溫過(guò)熱器設(shè)置。

5.如權(quán)利要求3所述的雙循環(huán)火力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸汽透平高壓缸和蒸汽透平中壓缸的高度與所述蒸汽過(guò)熱器的受熱面相當(dāng)，且靠近所述蒸汽過(guò)熱器設(shè)置。