[发明专利]一种高效超低排放的燃煤发电系统及其动力循环方法

权利要求书

1.一种高效超低排放的燃煤发电系统，其特征在于，包括燃烧装置（1）、CO₂透平装置（2）、回热器（3）、冷却器（4）、CO₂压缩机（5）、发电机（6）、炼焦装置（7）与空分装置（8）；所述炼焦装置（7）与空分装置（8）分别独立连接燃烧装置（1）的燃料管路与进气管路；所述燃烧装置（1）出气管路连接于CO₂透平装置（2）的进气管路，所述CO₂透平装置（2）连接发电机（6）；所述CO₂透平装置（2）的出气管路连接回热器（3）的第一进气管路；所述回热器（3）的第一出气管路连接燃烧装置（1）的回气管路；所述回热器（3）的第二出气管路连接冷却器（4）的进气管路；所述冷却器（4）的出气管路连接CO₂压缩机（5）的进气管路；所述CO₂压缩机（5）的出气管路连接回热器（3）的第二进气管路与外排口；所述冷却器（4）还分别设有冷却介质进口与冷却介质出口。

2.根据权利要求1所述的一种高效超低排放的燃煤发电系统，其特征在于，所述炼焦装置（7）可采用炼焦炉或半焦炉，其输出产物为焦炭或兰炭；所述空分装置（8）用于产生氧气。

3.根据权利要求1所述的一种高效超低排放的燃煤发电系统，其特征在于，所述空分装置（8）的出气管路还通过换热器（9）的第一进气管路连接有换热器（9），所述换热器（9）的第一出气管路连接燃烧装置（1）的进气管路；所述换热器（9）的第二出气管路连接有煤气净化装置（10）；所述煤气净化装置（10）出气管路连接炼焦装置（7）的第一进气管路；所述煤气净化装置（10）还设有外排口；所述炼焦装置（7）的第二出气管路与第三出气管路分别连接换热器（9）的第二进气管路与第三进气管路；所述换热器（9）还设有排烟口。

4.根据权利要求3所述的一种高效超低排放的燃煤发电系统，其特征在于，所述换热器（9）还通过其第三出气管路连接有余热透平装置（11），所述余热透平装置（11）连接有余热透平发电机（14）；所述余热透平装置（11）的出气管路还连接有冷凝器（12），所述冷凝器（12）的出气管路连接有余热循环压缩泵（13），所述余热循环压缩泵（13）的输出管路连接于换热器（9）的第四进气管路；所述冷凝器（12）设有冷却介质进口与冷却介质出口。

5.根据权利要求3所述的一种高效超低排放的燃煤发电系统，其特征在于，所述回热器（3）与冷却器（4）之间还设有CO₂换热器（15），所述CO₂换热器（15）的第一进气管路连接回热器（3）的第二出气管路；所述CO₂换热器（15）的第一出气管路连接冷却器（4）的进气管路；所述CO₂换热器（15）的第二出气管路连接有另一余热透平装置（11），所述另一余热透平装置（11）连接有另一余热透平发电机（14）；所述另一余热透平装置（11）的出气管路连接有另一冷凝器（12），所述另一冷凝器（12）的出气管路连接有另一余热循环压缩泵（13）；所述另一余热循环压缩泵（13）的输出管路连接CO₂换热器（15）的第二进气管路；所述另一冷凝器（12）同样设有冷却介质进口与冷却介质出口；所述换热器（9）还设有第四进气管路用于连接CO₂压缩机（5）的出气管路。

6.一种高效超低排放的燃煤发电动力循环方法，其特征在于，包括：炼焦装置（7）产生的燃烧介质与空分装置（8）产生的氧加压后在燃烧装置（1）内燃烧，生成高温高压的CO₂，进入CO₂透平装置（2）膨胀做功并驱动发电机（6）发电；CO₂透平装置（2）的乏气经回热器（3）与冷却器（4）降温以及CO₂压缩机（5）增压后，部分气体经回热器（3）加热并进入燃烧装置（1），用于控制焦炭与纯氧的燃烧温度，多余的CO₂作为工业原料储存/外输。