[发明专利]煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统

权利要求书

1.煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：包括锅炉多级再热系统、透平多级发电系统、工质多级分流再压缩系统以及烟气多级余热回收系统；工质在工质多级分流再压缩系统内被分流为两部分分级压缩，一部分直接进入锅炉多级再热系统内被分级加热，加热后的工质通过与透平多级发电系统交互配合做功发电，做完功的工质流回工质多级分流再压缩系统；另一部分进入烟气多级余热回收系统与烟气进行换热，换热后的工质与直接进入锅炉多级再热系统的工质汇合后进入锅炉多级再热系统。

2.根据权利要求1所述的煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：所述工质多级分流再压缩系统包括主压缩机(35)、超临界工质预冷器(36)、多级再压缩系统以及回热器；工质由主压缩机(35)加压后，流过回热器的一侧，进入锅炉多级再热系统；回热器另一侧的工质入口与透平多级发电系统相连，工质出口分为两路，一路与多级再压缩系统相连，另一路与超临界工质预冷器(36)的入口相连，超临界工质预冷器(36)的出口与主压缩机(35)的入口相连通；多级再压缩系统的工质出口与烟气多级余热回收系统相连。

3.根据权利要求2所述的煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：所述回热器包括依次级联的低温回热器(33)和高温回热器(31)，多级再压缩系统包括一级再压缩机(34)和二级再压缩机(32)；低温回热器(33)一侧的入口与主压缩机相连，高温回热器(31)一侧的出口与锅炉多级再热系统相连；高温回热器(31)另一侧的入口与透平多级发电系统相连，出口分为两路，一路与二级再压缩机(32)相连，另一路与低温回热器(33)另一侧的入口相连，低温回热器(33)另一侧的出口分为两路，一路与一级再压缩机(34)相连，另一路与超临界工质预冷器(36)的入口相连；一级再压缩机(34)和二级再压缩机(32)的出口均与烟气多级余热回收系统相连。

4.根据权利要求1所述的煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：所述锅炉多级再热系统包括布置在超临界工质锅炉内的多级过热系统，多级再热系统沿烟气流向均匀布置在空气煤粉入口与烟气出口之间。

5.根据权利要求1或4所述的煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：所述超临界工质锅炉内设置过热系统和二级再热系统，过热系统包括低温过热器(11)和高温过热器(16)，二级再热系统分为一次再热系统和二次再热系统，其中一次再热系统包括一次低温再热器(12)和一次高温再热器(15)，二次再热系统包括二次低温再热器(13)和二次高温再热器(14)；从炉膛空气煤粉入口上方到烟气出口之间，烟气依次流过高温过热器(16)，一次高温再热器(15)，二次高温再热器(14)，二次低温再热器(13)，一次低温再热器(12)和低温过热器(11)；

低温过热器(11)设置于高温过热器(16)与烟气出口之间；低温过热器(11)的入口与工质多级分流在压缩系统的工质出口相连通；高温过热器(16)与低温过热器(11)之间依次设置有一次高温再热器(15)、二次高温再热器(14)、二次低温再热器(13)以及一次低温再热器(12)；高温过热器(16)、一次高温再热器(15)以及二次高温再热器(14)的工质出口分别与透平多级发电系统中对应的透平相连；相应透平的工质出口连接到一次低温再热器(12)和二次低温再热器(13)的工质入口上；低温过热器(11)的出口与高温过热器(16)的入口相连通，一次低温再热器(12)的出口与一次高温再热器(15)的入口相连通，二次低温再热器(13)的出口与二次高温再热器(14)的入口相连通。

6.根据权利要求1或5所述的煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：所述透平多级发电系统包括分轴布置的多级透平以及与其相配套的发电机。

7.根据权利要求6所述的煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：所述多级透平包括低压透平(21)、中压透平(23)、高压透平(25)以及分别与其相配套的低压透平发电机(22)、中压透平发电机(24)和高压透平发电机(26)；低压透平(21)的工质出口与工质多级分流在压缩系统的工质入口相连通；中压透平(23)和高压透平(25)的工质出口分别连接至锅炉多级再热系统的相应工质入口上。

8.根据权利要求2所述的煤基新型超临界工质多级分流再热式高效发电系统，其特征在于：所述烟气多级余热回收系统包括锅炉尾部分级分流布置的分流烟道，分流烟道内布置多级烟气省煤器和空气预热器(41)；空气预热器(41)的空气出口连接到空气煤粉入口上；多级烟气省煤器的工质入口与多级再压缩系统的工质出口相连，多级烟气省煤器的工质出口与多级回热器的工质出口汇合后，连接到锅炉多级再热系统的工质入口上。