[发明专利]一种超临界CO

权利要求书

1.一种超临界CO₂与有机朗肯循环联合燃煤火力发电系统，其特征在于，包括超临界CO₂布雷顿循环系统(1)和亚临界有机朗肯循环系统(2)；超临界CO₂布雷顿循环系统(1)和亚临界有机朗肯循环系统(2)通过预热器(11)和蒸发器(3-7)相连接；所述超临界CO₂布雷顿循环系统(1)以超临界CO₂作为循环工质，超临界CO₂通过燃煤锅炉(3)吸收高温区热能，通过燃煤锅炉(3)尾部烟道的高温空预器(3-5)吸收中温区热能，通过燃煤锅炉(3)尾部烟道的低温空预器(3-6)吸收低温区热能用以加热锅炉送风；所述亚临界有机朗肯循环系统(2)以有机流体为循环工质，有机流体通过预热器(11)吸收超临界CO₂布雷顿循环系统中的低温热能，吸热后的有机流体进入锅炉烟道中的蒸发器(3-7)与烟气换热，有机流体被进一步加热为饱和蒸汽或过热蒸汽；

所述超临界CO₂布雷顿循环系统(1)包括燃煤锅炉(3)、第一级透平(4)、第二级透平(5)、第二级压气机(6)、第一级压气机(7)、高温回热器(8)、低温回热器(9)、冷却器(10)；其中，燃煤锅炉(3)包括依次设置的液冷壁(3-1)、过热器(3-2)、再热器(3-3)、省煤器(3-4)、高温空预器(3-5)、低温空预器(3-6)、烟气分隔板(3-8)和蒸发器(3-7)；所述燃煤锅炉(3)、第一级透平(4)、第二级透平(5)、第二级压气机(6)、第一级压气机(7)、低温回热器(9)、高温回热器(8)依次相连，高温回热器(8)分别与第二级透平(5)、燃煤锅炉(3)和第二级压气机(6)相连接，冷却器(10)分别与第二级压气机(6)和第一级压气机(7)相连，第二级透平(5)与燃煤锅炉(3)相连；

所述亚临界有机朗肯循环系统(2)包括预热器(11)、蒸发器(3-7)、有机工质透平(12)、冷凝器(13)和工质泵(14)；所述蒸发器(3-7)、有机工质透平(12)、冷凝器(13)、工质泵(14)、预热器(11)依次首尾相连；

所述蒸发器(3-7)为一级设置或多级设置。

2.根据权利要求1所述的一种超临界CO₂与有机朗肯循环联合燃煤火力发电系统，其特征在于，所述超临界CO₂布雷顿循环系统(1)的工作步骤如下所述：

步骤1：超临界CO₂经液冷壁(3-1)加热后进入过热器(3-2)再次加热，然后进入第一级透平(4)作功后经再热器(3-3)加热，提升温度进入第二级透平(5)作功；

步骤2：第二级透平(5)的乏汽经高温回热器(8)和低温回热器(9)释热后分为3股：一股直接进入第二级压气机(6)加压，一股经有机工质预热器进一步释热后进入第一级压气机(7)加压，另一股经冷却器释热后进入第一级压气机(7)加压；

步骤3：第一级压气机(7)出口工质经低温回热器(9)吸热后与第二级压气机(6)出口工质汇合，一起进入高温回热器(8)加热，然后进入省煤器(3-4)吸收烟气热量，之后再回到液冷壁(3-1)完成一个循环。