[发明专利]一种超临界CO有效

专利信息
申请号: 201710258625.1 申请日: 2017-04-19
公开(公告)号: CN107131016B 公开(公告)日: 2020-01-07
发明(设计)人: 徐进良;苗政;曹泷 申请(专利权)人: 华北电力大学
主分类号: F01K7/32 分类号: F01K7/32;F01K25/08;F01K23/04;F01K27/00
代理公司: 11246 北京众合诚成知识产权代理有限公司 代理人: 朱琨
地址: 102206 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 超临界 布雷顿循环系统 燃煤火力发电系统 有机朗肯循环系统 有机朗肯循环 循环工质 整机系统 热效率 亚临界 动力技术领域 低温热能 节能降耗 燃煤电厂 燃煤锅炉 有机流体 低品位 低温区 高温区 中温区 吸收 联合 品位 能源
【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。

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