The invention provides a supercritical carbon dioxide cycle coal-fired power generation system and method, including supercritical carbon dioxide cycle circuit, intermediate heat transfer circuit and coal-fired boiler system. Supercritical carbon dioxide cycle circuit includes: main compressor, low temperature regenerator, high temperature regenerator, main heater, high pressure turbine, reheater, low pressure turbine, generator, intermediate cooler, pre-compressor, re-compressor, pre-cooler. Intermediate heat transfer loop includes: intermediate circulation pump, hot pot, cold pot, hot pot valve, cold pot valve. Through the middle heat transfer loop operating under atmospheric pressure, it is advantageous to the design of heat exchange surface, the requirement of pipeline material is not high, and the operation reliability is good. It also enlarges the range of heat load regulation of boiler, is advantageous to alleviate the requirement of combustion regulation of boiler and improve the flexibility of the unit. It is also advantageous to adopt low-temperature working fluid to cool the furnace wall and improve the efficiency of boiler. The invention is suitable for large coal-fired generating units, and constitutes an efficient, economical and flexible coal-fired power generation system.
【技术实现步骤摘要】
一种超临界二氧化碳循环燃煤发电系统及方法
本专利技术涉及一种超临界二氧化碳循环燃煤发电系统，属于新型火力发电
技术介绍
近年来，超临界二氧化碳循环技术发展迅速，关键技术不断取得突破。二氧化碳化学性质稳定、密度高、无毒性、低成本，超临界二氧化碳循环系统简化、结构紧凑、效率高、可空冷，并且可以与多种热源组成发电系统。因此，超临界二氧化碳循环在火力发电、核能发电、太阳能热发电、余热发电、地热发电、生物质发电以及多能混合发电领域均具有良好的应用前景。超临界二氧化碳循环可以与燃煤锅炉集成，替代汽轮机系统，形成新型火力发电系统。当系统初参数为600℃等级以上时，超临界二氧化碳循环燃煤发电系统的高效率优势特别突出，并且透平的小体积优势使机组成本更佳，但是，进一步提高初参数至700℃等级以上时，上述系统与汽轮发电机组类似地也遇到锅炉管及主管道材料成本过高的问题。考虑到超临界二氧化碳循环深度回热的特点，工质进入锅炉的温度非常高，势必造成炉壁冷却困难，且锅炉排烟温度过高，这些也是需要解决的难题。随着能源结构中新能源电力比例的提高，燃煤机组必须具备更大的负荷调节范围和更好的灵...
【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳循环燃煤发电系统，其特征在于：由超临界二氧化碳循环回路、中间传热回路和燃煤锅炉系统组成；所述超临界二氧化碳循环回路包括主压缩机(1)，主压缩机(1)出口连接锅炉(20)炉壁冷却工质进口和低温回热器(2)高压侧进口，锅炉(20)炉壁冷却工质出口连接分流工质加热器(19)工质进口，低温回热器(2)高压侧出口连接高温回热器(3)高压侧进口，分流工质加热器(19)工质出口和高温回热器(3)高压侧出口汇合后连接主加热器(4)工质进口；主加热器(4)工质出口连接高压透平(5)进气口，高压透平(5)排气口连接再热器(6)工质进口，再热器(6)工质出口连接低压透平(7...
【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳循环燃煤发电系统，其特征在于：由超临界二氧化碳循环回路、中间传热回路和燃煤锅炉系统组成；所述超临界二氧化碳循环回路包括主压缩机(1)，主压缩机(1)出口连接锅炉(20)炉壁冷却工质进口和低温回热器(2)高压侧进口，锅炉(20)炉壁冷却工质出口连接分流工质加热器(19)工质进口，低温回热器(2)高压侧出口连接高温回热器(3)高压侧进口，分流工质加热器(19)工质出口和高温回热器(3)高压侧出口汇合后连接主加热器(4)工质进口；主加热器(4)工质出口连接高压透平(5)进气口，高压透平(5)排气口连接再热器(6)工质进口，再热器(6)工质出口连接低压透平(7)进气口，低压透平(7)排气口连接高温回热器(3)低压侧进口，高压透平(5)、低压透平(7)与发电机(8)同轴连接；高温回热器(3)低压侧出口连接低温回热器(2)低压侧进口，低温回热器(2)低压侧出口连接中间冷却器(9)进口，中间冷却器(9)出口连接预压缩机(10)进口，预压缩机(10)出口连接预冷器(12)进口和再压缩机(11)进口，预冷器(12)出口连接主压缩机(1)进口，再压缩机(11)出口连接高温回热器(3)高压侧进口；所述中间传热回路包括中间介质循环泵(13)，中间介质循环泵(13)出口连接省煤器(18)中间介质进口，省煤器(18)中间介质出口连接锅炉(20)中间介质进口，锅炉(20)中间介质出口连接主加热器(4)中间介质进口、再热器(6)中间介质进口及热罐阀(16)一端，热罐阀(16)另一端连接热罐(14)，主加热器(4)和再热器(6)中间介质出口汇合后再分两路，一路连接中间介质循环泵(13)进口，另一路连接冷罐阀(17)一端，冷罐阀(17)另一端连接冷罐(15)；所述燃煤锅炉系统包括锅炉(20)，锅炉(20)炉壁布置冷却管路，锅炉(20)的尾部烟道内布置省煤器(18)，省煤器(18)烟气出口连接二次风加热器(24)烟气侧进口和分流工质加热器(19)烟气侧进口，二次风加热器(24)烟气侧出口和分流工质加热器(19)烟气侧出口汇合后连接空气预热器(23)烟气侧进口，空气预热器(23)一次风出口(21)连接锅炉(20)一次风进口，空气预热器(23)二次风出口(22)连接二次风加热器(24)二次风进口，二次风加热器(24)二次风出口连接锅炉(20)二次风进口。2.如权利要求1所述的一种超临界二氧化碳循环燃煤发电系统，其特征在于：所述中间传热回路的中间介质为液态金属或熔盐。3.如权利要求1所述的一种超临界二氧化碳循环燃煤发电系统，其特征在于：所述主加热器(4)、再热器(6)紧邻高压透平(5)布置。4.如权利要求1所述的一种超临界二氧化碳循环燃煤发电系统，其特征在于：所述主加热器(4)、再热器(6)的二氧化碳工质侧换热面采用强化传热技术。5.一种超临界二氧化碳循环燃煤发电方法，其特征在于：采用如权利要求1～4任一项所述的超临界二氧化碳循环燃煤发电系统，步骤为：冷态的二氧化碳工质进入主压缩机(1)后，压力和温度升高；压缩机(1)出口的二氧化碳工质中分流一路工质进入锅炉(20)用于炉壁冷却...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑开云，黄志强，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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