超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统技术方案

本发明专利技术公开了属于高效发电设备领域的一种超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统，包括：第一冷却壁、第二冷却壁、第一过热器、第二过热器、省煤器、第一透平、再热布置系统和压缩系统；其中再热布置系统先将输入的工质送入锅炉内吸热，随后做功；压缩系统使得工质在锅炉入口处的温度和质量流量进一步降低。本发明专利技术将炉内主流受热面分割成若干部分因此在极大地保证了炉内压降基础上，实现了提高循环效率、温度更容易调节及烟气温度额外降低等功效。本发明专利技术解决超临界CO2布雷顿循环与燃煤火力发电耦合的诸多关键问题，且系统布置简单、运行参数稳定、热力系统及锅炉效率较高。

CO2 working fluid shunting resistance reduction system for supercritical CO2 Brayton cycle coal-fired boiler

The invention discloses a CO2 refrigerant drag and drag reduction system for a supercritical CO2 Brayton cycle coal-fired boiler in the field of high efficiency power generation equipment, including the first cooling wall, second cooling wall, first superheater, second superheater, coal economizer, first turbine, reheat arrangement system and compression system; reheat arrangement The system first sends the working fluid into the boiler to absorb heat and then does the work; the compression system further reduces the temperature and mass flow of the working fluid at the inlet of the boiler. The invention divides the main heating surface in the furnace into several parts and thus greatly guarantees the pressure drop in the furnace, and realizes the efficiency of improving the circulation efficiency, the temperature adjustment easily and the extra reduction of the flue gas temperature. The invention solves the key problems of the coupling between the supercritical CO2 Brayton cycle and the coal-fired power generation, and the system is simple, the operating parameters are stable, the thermal system and the boiler efficiency are high.

【技术实现步骤摘要】
超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统
本专利技术属于高效发电设备领域，具体涉及一种超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统。技术背景煤炭作为一次能源在全球用能结构中扮演着重要角色，其储量大、易开采、使用经验丰富，以中国为例，煤在中国一次能源消费结构中占75％，为世界燃煤消费总量的四分之一。尤其是电力部门，火电机组占总装机容量的70％以上，其中绝大多数为燃煤的汽轮机电站。然而煤炭的使用加重了环保负担加剧了温室效应，在这样的现状下，开发先进动力循环技术提高机组性能对煤炭高效清洁利用具有重要意义。超临界二氧化碳布雷顿循环(S-CO2循环)作为一类先进动力循环近年来在太阳能及核能领域研究较多，但在燃煤火力发电领域研究较少。S-CO2循环效率高，系统简单，结构紧凑，且CO2工质临界参数较低、化学性质不活泼，这些特性使S-CO2循环获得了越来越多的关注。众多学者以S-CO2循环为基础针对不同热源探究高效、合理的热力系统布置形式。故结合我国能源消费国情，将S-CO2循环引入燃煤火力发电领域，构建合理、高效的燃煤火力发电系统，为高效低污染发电提供变革性技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统，其特征在于，包括：第一冷却壁(1)、第二冷却壁(2)、第一过热器(5)、第二过热器(6)、省煤器(11)、第一透平(12)、高温回热器(17)、低温回热器(18)、辅助压缩机(20)、冷却器(21)、辅助压缩机分流阀门(19)、冷却壁分流阀门(25)、再热布置系统(200)和压缩系统(400)；其中再热布置系统(200)先将输入的工质送入锅炉内吸热，随后做功；压缩系统(400)使得工质在锅炉入口处的温度和质量流量进一步降低；所述第一冷却壁(1)工质管道的出口与第一过热器(5)工质管道的入口相连；第二冷却壁(2)工质管道的出口和第二...

【技术特征摘要】
1.一种超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统，其特征在于，包括：第一冷却壁(1)、第二冷却壁(2)、第一过热器(5)、第二过热器(6)、省煤器(11)、第一透平(12)、高温回热器(17)、低温回热器(18)、辅助压缩机(20)、冷却器(21)、辅助压缩机分流阀门(19)、冷却壁分流阀门(25)、再热布置系统(200)和压缩系统(400)；其中再热布置系统(200)先将输入的工质送入锅炉内吸热，随后做功；压缩系统(400)使得工质在锅炉入口处的温度和质量流量进一步降低；所述第一冷却壁(1)工质管道的出口与第一过热器(5)工质管道的入口相连；第二冷却壁(2)工质管道的出口和第二过热器(6)工质管道的入口相连；第一过热器(5)工质管道的出口和第二过热器(6)工质管道的出口都与第一透平(12)的工质管道的入口相连，第一透平(12)的工质管道的出口与再热布置系统(200)工质管道的入口相连，再热布置系统(200)工质管道的出口、高温回热器(17)低压侧的入出口、低温回热器(18)低压侧的入口顺序依次相连，低温回热器(18)低压侧的出口分别与压缩系统(400)的入口和辅助压缩机分流阀门(19)相连，辅助压缩机分流阀门(19)和辅助压缩机(20)的入口相连，压缩系统(400)的出口与低温回热器(18)高压侧的入口相连；辅助压缩机(20)的出口和低温回热器(18)高压侧的出口都连接至高温回热器(17)高压侧的入口，高温回热器(17)高压侧的出口分别与冷却壁分流阀门(25)和省煤器(11)工质管道的入口相连，省煤器(11)工质管道的出口与第二冷却壁(2)工质管道的入口相连，冷却壁分流阀门(25)与第一冷却壁(1)工质管道的入口相连。2.根据权利要求1所述的超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统，其特征在于，所述再热布置系统(200)提高工质在锅炉入口处的温度，使得锅炉尾部烟气余热量提高。3.根据权利要求2所述的超临界CO2布雷顿循环燃煤发电锅炉的CO2工质分流减阻系统，其特征在于，所述再热布置系统(200)为单级再热布置或双级再热布置；当所述再热布置系统(200)为单级再热布置时，包括：第三冷却壁(3)、第三再热器(7)、第一再热器(10)、第二透平(14)和第一再热器分流阀门(13)，其中再热布置系统(200)工质管道的入口分别与第三冷却壁(3)工质管道的入口和第一再热器分流阀门(13)相连，第一再热器分流阀门(28)、第一再热器(10)工质管道的入出口、第三再热器(7)工质管道的入口依次顺序连接，第三冷却壁(3)工质管道的出口和第三再热器(7)工质管道的出口汇合与第二透平(14)的入口相连，第二透平(14)的出口为再热布置系统(200)工质管道的出口；当所述再热布置系统(200)为双级再热布置时，包括：第三冷却壁(3)、第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐进良，孙恩慧，雷蕾，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11