The invention discloses an oxygen-enriched combustion carbon dioxide power generation system integrated with solar methane dry reforming, belonging to the field of solar energy-assisted thermal power generation. The system mainly consists of solar energy reforming reactor, multi-flow heat exchanger, compressor, combustion chamber, turbine, regenerator, air separation device and so on. In this system, the concentrated high temperature solar energy provides heat for the catalytic reforming reaction of methane and carbon dioxide, and the syngas oxygen-rich combustion directly drives the supercritical carbon dioxide power generation, and the combustion products can be separated from the exhaust gas; the carbon dioxide generated by thermal power generation can be used for fuel synthesis and resource utilization; the system is realized by adding multi-flow heat exchangers and low-pressure turbines. Quantity of heat
【技术实现步骤摘要】
集成太阳能甲烷干式重整的富氧燃烧二氧化碳发电系统
本专利技术属于太阳能辅助火力发电领域，特别涉及一种集成太阳能甲烷干式重整的富氧燃烧二氧化碳发电系统，具体说是一种太阳能驱动的甲烷与二氧化碳催化重整反应集成于富氧燃烧直接加热的超临界二氧化碳发电系统。
技术介绍
太阳能具有分布广泛、储量丰富、清洁可再生等优良特性，被视为最有前景的绿色能源之一；同时，太阳能的波动性、间歇性制约着太阳能的发展。将太阳能集成到火力发电被认为是近中期一种高效利用太阳能热的有效途径。通常，太阳能通过加热循环工质(如给水、蒸汽、空气等)的方式辅助火力发电，不仅可以达到较高的热电转化效率，而且能有效减小太阳能间歇性对电力输出的影响；然而，太阳能的输入份额受系统参数的制约，为提高太阳能输入份额，往往需要复杂的系统调节措施或高效的储能手段。从燃料侧集成太阳能有望进一步增加太阳能的输入份额，并且通过燃料对太阳能进行稳定的化学储能，减少太阳能波动性对动力循环热力性能的影响。甲烷二氧化碳重整反应，又称为甲烷干式重整，是一个高强度吸热的过程，为太阳能燃料侧集成提供了条件。甲烷干式重整是在高温催化条件下，天然气...
【技术保护点】
1.一种集成太阳能甲烷干式重整的富氧燃烧二氧化碳发电系统，其特征在于，混合器(1)通过多流换热器(2)左侧换热管与太阳能重整反应器(3)连接，太阳能重整反应器(3)又通过多流换热器(2)中间换热管与合成气冷却器(4)连接；合成气冷却器(4)连接储气室(5)和合成气压缩机(6)；储气室(5)通过合成气压缩机(6)与燃烧室(9)连接；空气分离器(7)通过氧气压缩机(8)也与燃烧室(9)连接；燃烧室(9)与高压透平(10)、1号回热器(13)右侧回热管、2号回热器(14)右侧回热管、烟气冷却器(15)、高压酸液分离器(16)、二氧化碳压缩机(17)、2号回热器(14)左侧回热管、...
【技术特征摘要】
1.一种集成太阳能甲烷干式重整的富氧燃烧二氧化碳发电系统，其特征在于，混合器(1)通过多流换热器(2)左侧换热管与太阳能重整反应器(3)连接，太阳能重整反应器(3)又通过多流换热器(2)中间换热管与合成气冷却器(4)连接；合成气冷却器(4)连接储气室(5)和合成气压缩机(6)；储气室(5)通过合成气压缩机(6)与燃烧室(9)连接；空气分离器(7)通过氧气压缩机(8)也与燃烧室(9)连接；燃烧室(9)与高压透平(10)、1号回热器(13)右侧回热管、2号回热器(14)右侧回热管、烟气冷却器(15)、高压酸液分离器(16)、二氧化碳压缩机(17)、2号回热器(14)左侧回热管、1号回热器(13)左侧回热管串联形成回路；二氧化碳压缩机(17)又连接二氧化碳储存室(18)，并通过多流换热器(2)右侧换热管连接于1号回热器(13)左侧回热管与2号回热器(14)左侧回热管的连接节点；1号回热器(13)右侧回热管与2号回热器(14)右侧回热管的连接节点与低压透平(11)、低压酸液分离器(19)、混合器(1)依次连接；高压透平(10)与低压透平(11)、发电机(12)串联；太阳能通过定日镜(20)投射到反射器(21)上，然后聚集到太阳能重整反应器(3)。2.一种权利要求1所述的集成太阳能甲烷干式重整的富氧燃烧二氧化碳发电系统的发电方法，其特征在于，天然气通过混合器(1)与来自低压酸液分离器(19)的低压二氧化碳混合，天然气二氧化碳混合气体通过多流换热器(2)预加热，然后送至太阳能重整反应器(3)；天然气的主要成分甲烷与二氧化碳在太阳能重整反应器(3)内发生催化重整反应，产生的高温合成气依次通过多流换热器(2)、合成冷却器(4)冷却降温；冷却后的合成气一部分通入储气室(5)，其余通过合成气压缩机(6)加压送至燃烧室(9)；空气通过空气分离器(7)产生高纯度氧气，然后通过氧气压缩机(8)加压送至燃烧室(9)；高压合成气与高压氧气在燃烧室(9)燃烧，直接加热来自1号回热器(13)左侧回热管的超临界二氧化碳；燃烧室(9)产生的高温高压烟气通过高压透平(10)做功，产生的高温排气进入1号回热器(13)右侧回热管换热降温；1号回热器(13)右侧回热管出口的一部分烟气分离送至低压透平(11)做功，产生的低压低温排气通过低压酸液分离器(19)分离出酸液，低压酸液分离器(19)出口的高纯度低压二氧化碳送至混合器(1)与天然气混合；1号回热器(13)右侧回热管出口的其余烟气依次通过2号回热器(14)右侧回热管、烟气冷却器(15)冷却降温，然后通过高压酸液分离器(16)分离出酸液；高压酸液分离器(16)产生的高纯度二氧化碳通过二氧化碳压缩机(17)加压，形成的一部分超临界二氧化碳依次通过2号回热器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：许诚，辛团团，刘鑫，李潇洒，刘文毅，杨勇平，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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