[发明专利]一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统在审
申请号: | 201810069140.2 | 申请日: | 2018-01-24 |
公开(公告)号: | CN108374720A | 公开(公告)日: | 2018-08-07 |
发明(设计)人: | 陈会勇;薛志恒;王伟锋;吴涛;付昶 | 申请(专利权)人: | 西安热工研究院有限公司 |
主分类号: | F02C6/00 | 分类号: | F02C6/00;F02C6/18;F01K25/10;F01K7/32;F01K23/10;F01D15/10;C10K1/02;C10K1/00 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 徐文权 |
地址: | 710032 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 超临界二氧化碳 再压缩 动力循环 发电系统 煤气化 净化系统 燃气轮机发电系统 燃气轮机 煤气 拖动 系统整体 煤转化 发电机组 热源 二氧化碳 排气 透平 电源 燃气 燃料 联合 | ||
1.一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统,其特征在于,包括燃气轮机发电系统、超临界二氧化碳再压缩布雷顿动力循环发电系统和煤气化净化系统;其中,
燃气轮机发电系统包括空气压缩机组(1)、燃烧器(2)和燃气透平(3);
超临界二氧化碳再压缩布雷顿动力循环发电系统包括换热器(5)、高温回热器(6)、低温回热器(7)、预冷器(8)、主压缩机(9)、再压缩机(10)和超临界二氧化碳透平(11);
煤气化净化系统包括气化炉系统(13)、煤气除尘装置(14)、煤气净化装置(15)和空分装置(16);
空气压缩机组(1)的压缩空气出口与燃烧器(2)的压缩空气入口连接,燃烧器(2)的燃料入口与煤气净化装置(15)的出口相连接,燃烧器(2)的出口与燃气透平(3)的进口连接,燃气透平(3)的出口与换热器(5)的进口连接;
换热器(5)的出口与超临界二氧化碳透平(11)的进口相连,超临界二氧化碳透平(11)的出口与高温回热器(6)的高温侧流体进口连通,高温回热器(6)的高温侧流体出口与低温回热器(7)的高温侧流体进口连通,低温回热器(7)的高温侧流体出口分为两路,一路与预冷器(8)的进口连通,另一路与再压缩机(10)的进口连通,预冷器(8)的出口与主压缩机(9)的进口连通,主压缩机(9)的出口与低温回热器(7)的低温侧流体进口连通,低温回热器(7)的低温侧流体出口与再压缩机(10)的出口汇合后与高温回热器(6)的低温侧流体进口连通,高温回热器(6)的低温侧流体出口与换热器(5)的进口连通;
气化炉系统(13)的原料入口与原料煤的输送管道的出口连通,气化炉系统(13)的出口与煤气除尘装置(14)的进口连通,煤气除尘装置(14)的出口与煤气净化装置(15)的进口连通,煤气净化装置(15)的出口与燃烧器(2)的燃料入口连通,气化炉系统(13)的氧气入口与空分装置(16)的出口连通,空分装置(16)的进口与空气压缩机组(1)的出口连通。
2.根据权利要求1所述的一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统,其特征在于,燃气轮机发电系统还包括燃气轮机发电机组(4),其通过燃气透平(3)发电。
3.根据权利要求2所述的一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统,其特征在于,工作时,经由除尘装置(14)及煤气净化装置(15)净化后的燃料和经由空气压缩机组(1)压缩的空气在燃烧器(2)中混合燃烧,形成高温燃气进入燃气透平做功,带动燃气轮机发电机组(4)发电,燃气透平(3)的排气进入换热器(5)进行换热,换热后的乏汽从烟囱排出。
4.根据权利要求1所述的一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统,其特征在于,超临界二氧化碳再压缩布雷顿动力循环发电系统还包括超临界二氧化碳透平发电机(12),其通过超临界二氧化碳透平(11)发电。
5.根据权利要求1所述的一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统,其特征在于,超临界二氧化碳再压缩布雷顿动力循环发电系统中采用超临界二氧化碳为工质。
6.根据权利要求5所述的一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统,其特征在于,工作时,超临界二氧化碳透平(11)出口的二氧化碳流体先进入高温回热器(6)进行放热,后进入低温回热器(7)进行换热;而后,一部分流体直接通往再压缩机(10)被压缩;另一部分流体先经预冷器(8)冷却后再进入主压缩机(9)压缩,然后通过低温回热器(7)回热到与直接被再压缩机(10)压缩的流体相同的温度,混合后,一起再流经高温回热器(6)、换热器(5)进行热交换,最后流入超临界二氧化碳透平(11)做功,实现闭式循环。
7.根据权利要求1所述的一种煤气-超临界二氧化碳再压缩循环的IGCC发电系统,其特征在于,工作时,原料煤首先进入气化炉系统(13),在气化炉系统(13)中进行加热气化,气化后的煤气进入除尘装置(14)中进行除尘处理,去除煤气中的飞灰杂质,然后进入煤气净化装置(15),进行净化,去除煤气中的硫杂质,从煤气净化装置(15)出口流出的煤气从燃烧器(2)的燃料入口进入燃烧器(2);
由燃气轮机发电系统中的空气压缩机组(1)的出口引出一路压缩空气进入空分装置,经空分装置(16)分离后,由空分装置(16)的出口向气化炉系统(13)提供煤气化所需的氧气。
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