【技术实现步骤摘要】
一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统及工艺
本专利技术属于热力发电
,尤其涉及一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统及工艺。
技术介绍
火力发电一般采用的是以水蒸气作为循环工质的朗肯循环,然而基于朗肯循环的火力发电技术已经发展到十分成熟的地步,受高温材料以及经济性等因素的限制,进一步提高发电效率已经十分困难。为此,世界各国都十分重视研究新型的发电循环形式,以提高发电循环效率。在众多的新型发电方式中,以超临界二氧化碳为工质的布雷顿循环被认为是最有发展潜力的动力循环方式。在超临界二氧化碳布雷顿循环中,二氧化碳工质在进入主压缩机之前需要使用预冷器将其预冷到临界点附近。二氧化碳的临界参数较高使得进入预冷器的工质温度较高,相当大的热能(大约50%的输入能量)因此被耗散,影响了二氧化碳布雷顿循环的循环效率。另一方面,锅炉尾部的烟气通常通过空气预热器加热空气。空气预热器的进口空气温度由大气环境决定,通常在20~30℃;而排烟温度受换热器低温腐蚀温度以及下游工艺温度的限制通常不能过低,在120~140℃。这使得空气预热器冷端必然出现较大的冷热流体换热温压,造成了一定的不可逆损失,限制了锅炉热效率的提高。综上所述,采用超临界二氧化碳布雷顿循环的传统火力发电热力系统尚存在散热器热能耗散大和空气预热器尾部不可逆损失大的缺点,仍有较大的效率提升空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统及工艺,以解决上述技术问题。本专利技术采用如下技术方案来实现的:一 ...
【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,其特征在于,包括锅炉(1)、过热器(2)、高温二氧化碳加热器(3)、中温二氧化碳加热器(4)、低温二氧化碳加热器(5)、烟气空气加热器(6)、透平(9)、高温回热器(10)、低温回热器(11)、高温空气加热器(12)、低温空气加热器(13)、风机(14)、预冷器(15)、主压缩机(16)和再压缩机(17);其中,/n锅炉(1)中设有过热器(2),过热器(2)通过管道连接透平(9);透平(9)的排气管道连接高温回热器(10)低压侧入口;/n高温回热器(10)低压侧出口分成两路,一路连接低温回热器(11)低压侧入口,另一路连接高温空气加热器(12)热侧入口;高温空气加热器(12)热侧出口连接低温回热器(11)低压侧出口,然后分为两路,一路连接再压缩机(17)入口,另一路连接低温空气加热器(13)热侧入口,低温空气加热器(13)热侧出口连接预冷器(15)入口,预冷器(15)出口连接主压缩机(16)入口,主压缩机(16)出口分成两路,一路连接低温回热器(11)高压侧入口,另一路连接低温二氧化碳加热器(5)入口;低温二氧化碳加热器(5)出口和再压缩机 ...
【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,其特征在于,包括锅炉(1)、过热器(2)、高温二氧化碳加热器(3)、中温二氧化碳加热器(4)、低温二氧化碳加热器(5)、烟气空气加热器(6)、透平(9)、高温回热器(10)、低温回热器(11)、高温空气加热器(12)、低温空气加热器(13)、风机(14)、预冷器(15)、主压缩机(16)和再压缩机(17);其中,
锅炉(1)中设有过热器(2),过热器(2)通过管道连接透平(9);透平(9)的排气管道连接高温回热器(10)低压侧入口;
高温回热器(10)低压侧出口分成两路,一路连接低温回热器(11)低压侧入口,另一路连接高温空气加热器(12)热侧入口;高温空气加热器(12)热侧出口连接低温回热器(11)低压侧出口,然后分为两路,一路连接再压缩机(17)入口,另一路连接低温空气加热器(13)热侧入口,低温空气加热器(13)热侧出口连接预冷器(15)入口,预冷器(15)出口连接主压缩机(16)入口,主压缩机(16)出口分成两路,一路连接低温回热器(11)高压侧入口,另一路连接低温二氧化碳加热器(5)入口;低温二氧化碳加热器(5)出口和再压缩机(17)出口连接低温回热器(11)高压侧出口,混合后又分为两路,一路连接高温回热器(10)高压侧入口,另一路连接中温二氧化碳加热器(4)入口,中温二氧化碳加热器(4)出口连接高温回热器(10)高压侧出口,混合后连接高温二氧化碳加热器(3)入口;
风机(14)入口与大气连通,风机(14)出口连接低温空气加热器(13)空气侧入口,低温空气加热器(13)空气侧出口分为两路,一路连接高温空气加热器(12)空气侧入口,另一路连接烟气空气加热器(6)入口;高温空气加热器(12)空气侧出口和烟气空气加热器(6)出口分为一次风(7)和二次风(8)。
2.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,其特征在于,通过控制流经高温空气加热器(12)的二氧化碳流量,使得高温空气加热器(12)中二氧化碳的热容流率与空气的热容流率相同,而低温回热器(11)的夹点问题通过调节再压缩机(17)的流量来解决。
3.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,其特征在于,通过控制流入低温二氧化碳加热器(5)的二氧化碳流量,使得低温二氧化碳加热器(5)中二氧化碳的热容流率与烟气的热容流率相同。
4.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,其特征在于,通过控制流入中温二氧化碳加热器(4)的二氧化碳流量,使得中温二氧化碳加热器(4)中二氧化碳的热容流率与烟气的热容流率相同。
5.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,其特征在于,流入预冷器(15)的二氧化碳通过冷却至达到所需的主压缩机(16)入口...
【专利技术属性】
技术研发人员:王利民,梁永,唐春丽,李德超,车得福,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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