[实用新型]一种采用超临界CO2为工质的新型试验锅炉

说明书

一种采用超临界CO₂为工质的新型试验锅炉，涉及锅炉设备领域。为解决超临界CO₂为工质的布雷顿循环运行参数低的问题，提供一种运行参数高试验锅炉。所述的采用超临界CO₂为工质的新型试验锅炉包括依次布置的燃气燃烧器、炉膛、水平烟道、烟道挡板、烟气再循环风机和空气预热器；水平烟道的右侧烟道内布置二级过热器、一级过热器和过热器侧分流省煤器，左侧烟道内布置二级再热器、一级再热器和再热器侧分流省煤器；工质流量的10％分成两股一部分流过过热器侧分流省煤器，另一部分同时流过再热器侧分流省煤器；10％a的工质再与剩余的90％a的工质在气冷壁入口集箱前混合后引入到气冷壁内吸热并进入汽轮机中做功。

技术领域

本实用新型属于锅炉设备领域,尤其涉及一种采用超临界CO₂为工质的新型试验锅炉。

背景技术

不断提高发电机组的效率是电力行业研究的永恒主题和目标。对于发电企业而言，系统的循环效率越高，单位发电量的能耗就越低，对应的能源消耗量和污染物排放量就越低。对于传统的以蒸汽朗肯循环为能量转换系统的发电机组，若提高发电效率至50％左右，则需将主蒸汽参数提高至700℃，这就意味着需要花费高昂的经济代价和时间成本来研发新型镍基高温合金。超临界CO2布雷顿循环是极具潜力的新概念先进动力系统，可以有效避开材料方面的技术瓶颈，这主要是由于超临界CO2具有能量密度大、传热效率高等特点，超临界CO2布雷顿循环高效发电系统可以在600℃左右温度范围内达到常规蒸汽朗肯循环700℃的效率，不需要再开发新型的高温镍基合金，且设备尺寸小于同参数的蒸汽机组，经济性非常好。

目前，我国超临界CO₂布雷顿循环在大容量、高参数火电发电机组上的应用研究才刚刚起步，国外已经建立了一些小型试验系统，但运行参数普遍较低，并没有高参数的超临界CO₂新型试验锅炉。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是：提供一种运行参数高的采用超临界CO₂为工质的布雷顿循环新型试验锅炉。

本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案是：所述的采用超临界CO₂为工质的新型试验锅炉包括依次布置的燃气燃烧器、炉膛、水平烟道、烟道挡板、烟气再循环风机和空气预热器；

所述的燃气燃烧器处于炉膛的顶部；水平烟道与炉膛垂直设置并形成L型布置方式；水平烟道为双烟道布置方式，右侧烟道内依次布置二级过热器、一级过热器和过热器侧分流省煤器，左侧烟道内依次布置二级再热器、一级再热器和再热器侧分流省煤器；

所述的烟道挡板位于水平烟道尾部并处于过热器侧分流省煤器和再热器侧分流省煤器的出口处，烟气再循环风机将抽出的烟气引入到空气预热器的出口处，与一次风混合后进入燃气燃烧器内；

所述的炉膛是由气冷壁围合而成，炉膛的上端设有气冷壁入口集箱,下端设置有气冷壁出口集箱,一级过热器的入口处设有过热器入口集箱,二级过热器的出口处设有过热器出口集箱；一级再热器的入口处设置有再热器入口集箱,二级再热器的出口处设有再热器出口集箱；

所述的一级过热器入口处的过热器入口集箱与气冷壁出口集箱相连接，一级过热器的出口与二级过热器的入口相连接，二级过热器出口处的过热器出口集箱与汽轮机高压缸的入口相连接；

所述的一级再热器入口处的再热器入口集箱与汽轮机高压缸的出口相连接，二级再热器出口处的再热器出口集箱与汽轮机的低压缸的入口相连接；

设工质的流量为a，其中10％a的工质分成两股，一部分流过过热器侧分流省煤器，另一部分同时流过再热器侧分流省煤器；所述的10％a的工质与剩余的90％a的工质在气冷壁入口集箱前混合后引入到气冷壁内吸热，再流经一级过热器和二级过热器进入到汽轮机高压缸内做功；

所述的从汽轮机高压缸内做完功的工质流经一级再热器和二级再热器进入到汽轮机低压缸中做功。