[发明专利]一种供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统及运行方法

权利要求书

1.一种供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，特征在于：包括锅炉(1)，锅炉(1)中超临界二氧化碳高温受热面(11)工质出口与透平(2)工质入口相连，透平(2)排气口与高温回热器(3)、中温回热器(4)、低温回热器(5)热侧依次相连，低温回热器(5)热侧出口与预冷器(6)工质入口相连，预冷器(6)工质出口与主压缩机(7)入口相连，主压缩机(7)出口依次与低温回热器(5)、中温回热器(4)、高温回热器(3)冷侧依次相连，高温回热器(3)冷侧出口与锅炉(1)中超临界二氧化碳高温受热面(11)工质入口相连；

中温回热器(4)热侧出口还与给水加热器(9)热侧入口相连，给水加热器(9)热侧出口与低温回热器(5)热侧出口相连，给水加热器(9)冷侧入口与供水口相连，给水加热器(9)冷侧出口与锅炉(1)的给水受热面(13)入口相连，给水受热面(13)出口与供蒸汽接口相连。

2.根据权利要求1所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：低温回热器(5)热侧出口还与再压缩机(8)工质入口相连，再压缩机(8)工质出口与高温回热器(3)冷侧入口相连。

3.根据权利要求2所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：再压缩机(8)工质出口温度为180-220℃。

4.根据权利要求1所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：锅炉(1)中给水受热面(13)布置于烟气温度低于400℃的区段。

5.根据权利要求1所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：锅炉(1)中超临界二氧化碳高温受热面(11)布置于烟气温度高于400℃的区段。

6.根据权利要求1所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：锅炉(1)中还布置有有空气预热器(12)，空气预热器(12)布置于烟气温度低于400℃的区段。

7.根据权利要求1所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：透平(2)排气口压力为7.7MPa-8.5MPa。

8.根据权利要求1所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：预冷器(6)工质出口温度为33℃-38℃。

9.根据权利要求1所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统，其特征在于：给水加热器(9)出口给水温度为110℃-130℃。

10.权利要求1至9任一项所述的供工业蒸汽超临界二氧化碳动力系统的运行方法，其特征在于：超临界二氧化碳在主压缩机(7)中升压后，依次在低温回热器(5)、中温回热器(4)、高温回热器(3)和超临界二氧化碳高温受热面(11)吸热后成为高温高压二氧化碳，然后高温高压二氧化碳进入透平(2)做功，透平(2)排气又依次在高温回热器(3)、中温回热器(4)、低温回热器(5)放热后分成两股，一股经再压缩机(8)升压后汇入高温回热器(3)入口，另一股在预冷器(6)中冷却后进入主压缩机(7)，完成闭合循环；

中温回热器(4)热侧出口分流部分工质经给水加热器(9)冷却后汇入低温回热器(5)热侧出口，通过调整此部分超临界二氧化碳工质抽气比例，调整给水加热器(9)出口给水的温度，满足不同工业抽汽负荷需求，提高机组运行灵活性；

给水经给水加热器(9)、锅炉(1)中给水受热面(13)加热后产生蒸汽满足工业蒸汽需求，通过调整锅炉(1)中分流至空气预热器(12)与给水受热面(13)中的烟气流量调节供热蒸汽的温度，满足不同工业抽汽负荷需求，提高机组运行灵活性。