[发明专利]超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉及其驱动的发电系统

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉，其特征在于，包括超临界二氧化碳气箱(1)、储气站(2)、膜式超临界二氧化碳冷壁(3)、屏式加热器(4)、屏式高温再热器(5)、分离器(6)、灰分控制阀(7)、外置上级省煤器(8)、低温再热器(9)、下级省煤器(10)和空气预热器(11)；所述膜式超临界二氧化碳冷壁(3)、屏式加热器(4)和屏式高温再热器(5)设置在炉膛内，分离器(6)、灰分控制阀(7)和外置上级省煤器(8)沿炉膛出口灰分流动方向依次设置，低温再热器(9)、下级省煤器(10)和空气预热器(11)沿烟气流动方向依次设置在尾部烟道中；

所述储气站(2)与所述超临界二氧化碳气箱(1)双向联通，所述膜式超临界二氧化碳冷壁(3)入口分别与外置上级省煤器(8)出口以及高温回热器(15)出口联通；

炉膛内仅设置有膜式超临界二氧化碳冷壁(3)、屏式加热器(4)和屏式高温再热器(5)，所述膜式超临界二氧化碳冷壁(3)沿炉膛四壁贴壁布置，所述屏式加热器(4)和屏式高温再热器(5)分别悬于炉膛前后墙错开布置，所述屏式加热器(4)由并联的第一屏式加热器(4-a)和第二屏式加热器(4-b)组成。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉，其特征在于，密相区底部宽D₂＝0.55～0.65D₁；设置于炉膛前墙的冷壁高为L₁，后墙冷壁高为L₁+L₂，L₂＝0.063～0.078L₁；所述第一屏式加热器(4-a)和第二屏式加热器(4-b)在炉膛内沿炉膛长度延伸方向的高度均为H₂＝0.22～0.27L₁，在炉膛宽度方向的长均为H₁＝0.37～0.45H₂，且第一屏式加热器(4-a)和第二屏式加热器(4-b)位于炉膛中上部；屏式高温再热器(5)在炉膛内的高度为H₃＝0.5～0.6H₂，长为H₄＝0.9～1.1H₁；D₁表示炉膛宽度。

3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉，其特征在于，所述分离器(6)为高温绝热旋风分离器，所述外置上级省煤器(8)设置在分离器(6)出口与炉膛之间的回料器段；所述高温绝热旋风分离器包括根据屏式高温再热器(5)对称设置的第一高温绝热旋风分离器(6-a)和第二高温绝热旋风分离器(6-b)，所述第一高温绝热旋风分离器(6-a)下部设置有外置受热面，所述第二高温绝热旋风分离器(6-b)下部未布置受热面。

4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉，其特征在于，尾部烟道中，尾部水平过渡烟道未设置受热面，所述低温再热器(9)排管为蛇形管，所述低温再热器(9)在尾部烟道宽度方向的管长小于尾部烟道宽度；所述空气预热器(11)出口与炉膛底部布风板及密相区上部相连。

5.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉，其特征在于，所述低温再热器(9)在尾部烟道宽度方向的管长为H₇＝0.7～0.85D₃，低温再热器沿尾部烟道延伸方向的高为H₈＝0.76～0.93D₃；外置上级省煤器(8)位于第一高温绝热旋风分离器下部且与回料器并列，外置上级省煤器受热面宽H₅＝1.08～1.3H₇，外置上级省煤器受热面高H₆＝0.54～0.66H₈；D₃表示尾部烟道宽度。

6.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉，其特征在于，下级省煤器中的排管错列布置；下级省煤器高为H₉＝0.99～1.21D₃；空气预热器沿尾部烟道延伸方向的受热面高为H₁₀＝1.6～1.91D₃；D₃表示尾部烟道宽度。