[实用新型]改进型高效回热煤基超临界CO2二次再热发电系统

说明书

本实用新型涉及一种改进型高效回热煤基超临界CO₂二次再热发电系统，包括二氧化碳高压透平二氧化碳中压透平、二氧化碳低压透平、高温回热加热器、低温回热加热器、再压缩机、主压缩机、冷凝器、燃煤锅炉空预器、空预器烟气旁路高温换热器、空预器烟气旁路低温换热器、锅炉一次再热器、锅炉二次再热器及烟气换热器冷侧旁路。通过本实用新型，设置二次再热二氧化碳发电系统，可提高循环热效率0.3％；设置烟气加热二氧化碳的回热加热系统，一方面减少了排烟损失，提高了锅炉效率0.5％，另一方面减少了回热加热器传热的不可逆换热损失，可提高了循环发电热效率约0.15％。通过本实用新型，可整体提高现有煤基超临界二氧化碳发电系统循环效率约1％以上。

技术领域

本实用新型属于超临界二氧化碳发电技术领域，尤其涉及一种改进型高效回热煤基超临界CO₂二次再热发电系统。

背景技术

超临界二氧化碳发电系统，由于超临界二氧化碳具有化学性质稳定、密度高、循环系统简单、结构紧凑、效率高等诸多特点，使得其成为近些年国内外研究重点。

从现有报道和发表的超临界二氧化碳发电研究成果和试验系统看，与燃煤锅炉结合利用二氧化碳发电的高效先进系统不多。一是回热系统涉及受制于高效换热器，因为二氧化碳发电系统中，回热加热器由于压力高、温度高，设计难度大，提高换热效率也是一个难题。

二是当前研究均未结合锅炉烟气热量的梯级利用，也导致锅炉排烟温度的居高不下，影响了整体发电循环热效率的提高。

因此，如何在确保回热加热器选型和尽量提高进入锅炉二氧化碳介质温度条件下，同时降低锅炉排烟温度和提高锅炉效率，继而提高整个发电循环热效率，是煤基超临界二氧化碳发电研究需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种改进型高效回热煤基超临界CO₂二次再热发电系统，通过设置锅炉烟气高温换热器和烟气低温换热器，来全部或部分加热进入回热加热器中的二氧化碳介质，一方面减少回热加热器换热温差不可逆损失，另一方面减少锅炉排烟热损失，从而提高整个超临界二氧化碳发电的循环热效率。

本实用新型提供了一种改进型高效回热煤基超临界CO₂二次再热发电系统，包括二氧化碳高压透平二氧化碳中压透平、二氧化碳低压透平、高温回热加热器、低温回热加热器、再压缩机、主压缩机、冷凝器、燃煤锅炉空预器、空预器烟气旁路高温换热器、空预器烟气旁路低温换热器、锅炉一次再热器、锅炉二次再热器及烟气换热器冷侧旁路；

二氧化碳高压透平、二氧化碳中压透平、二氧化碳低压透平依次连接，且二氧化碳高压透平、二氧化碳中压透平之间连接有锅炉一次再热器，二氧化碳中压透平、二氧化碳低压透平之间连接有锅炉二次再热器；二氧化碳低压透平与高温回热加热器的第一入口连接，高温回热加热器的第一出口与低温回热加热器的第一入口连接；燃煤锅炉空预器的入口与烟气主管路连接，空预器烟气旁路高温换热器的第一入口与烟气旁路连接，空预器烟气旁路高温换热器的第一出口与空预器烟气旁路低温换热器的第一入口连接，空预器烟气旁路低温换热器的第一出口及燃煤锅炉空预器的出口与锅炉排烟管路连接；

低温回热加热器的第一出口通过第一管路与空预器烟气旁路低温换热器的第二入口连接，第一管路设有主压缩机及冷凝器，冷凝器相比主压缩机更靠近低温回热加热器的第一出口；空预器烟气旁路低温换热器的第二出口通过第二管路与低温回热加热器的第二入口连接，低温回热加热器的第二出口通过第三管路与空预器烟气旁路高温换热器的第二入口连接；空预器烟气旁路高温换热器的第二出口通过第四管路与高温回热加热器的第二入口连接，高温回热加热器的第二出口用于与锅炉省煤器连接；低温回热加热器的第一出口还通过第五管路与第三管路连接，第五管路设有再压缩机；