[发明专利]一种带捕碳装置的燃煤发电系统及方法

权利要求书

1.一种带捕碳装置的燃煤发电系统，其特征在于：包括超临界二氧化碳循环子系统和和捕碳子系统；

所述超临界二氧化碳循环子系统包括二氧化碳压缩机(1)，二氧化碳压缩机(1)出口连接二氧化碳回热器(2)高压二氧化碳进口，二氧化碳回热器(2)高压二氧化碳出口连接燃煤锅炉(3)高压二氧化碳进口，燃煤锅炉(3)高压二氧化碳出口连接高压透平(4)进口，高压透平(4)第一乏气出口连接二氧化碳回热器(2)高压透平乏气进口，二氧化碳回热器(2)高压透平乏气出口连接预冷器(5)进口，预冷器(5)出口连接冷却器(7)高压透平乏气进口，冷却器(7)高压透平乏气出口连接二氧化碳压缩机(1)进口；

高压二氧化碳泵(6)出口连接冷却器(7)高压二氧化碳进口，冷却器(7)高压二氧化碳出口连接二氧化碳回热器(2)高压二氧化碳进口，二氧化碳回热器(2)高压二氧化碳出口连接燃煤锅炉(3)高压二氧化碳进口，燃煤锅炉(3)高压二氧化碳出口连接高压透平(4)进口，高压透平(4)第二乏气出口连接燃煤锅炉(3)低压二氧化碳进口，燃煤锅炉(3)低压二氧化碳出口连接低压透平(8)进口，低压透平(8)出口连接二氧化碳回热器(2)低压透平乏气进口，二氧化碳回热器(2)低压透平乏气出口连接冷凝器(9)低压透平乏气进口，冷凝器(9)低压透平乏气出口连接高压二氧化碳泵(6)进口；

所述捕碳子系统包括空气液化装置(11)，空气液化装置(11)的液化空气出口连接液化空气储罐(12)进口，液化空气储罐(12)出口连接液化空气泵(13)进口，液化空气泵(13)出口连接二氧化碳凝华分离器(14)空气进口，二氧化碳凝华分离器(14)空气出口连接水汽凝华分离器(15)空气进口，水汽凝华分离器(15)空气出口连接水汽凝结分离器(16)空气进口，凝结分离器(16)空气出口连接大气环境；

储热装置(22)的高温侧端口分别连接二氧化碳回热器(2)传热介质进口和液化空气装置(11)传热介质出口，储热装置(22)的低温侧端口分别连接二氧化碳回热器(2)传热介质出口和液化空气装置(11)传热介质进口；

烟气预处理装置(17)进口连接燃煤锅炉(3)烟气出口，烟气预处理装置(17)出口连接水汽凝结分离器(16)烟气进口，水汽凝结分离器(16)烟气出口连接水汽凝华分离器(15)烟气进口，水汽凝华分离器(15)烟气出口连接二氧化碳凝华分离器(14)烟气进口，二氧化碳凝华分离器(14)脱碳气出口连接水汽凝华分离器(15)脱碳气进口，水汽凝华分离器(15)脱碳气出口连接水汽凝结分离器(16)脱碳器进口，水汽凝结分离器(16)脱碳气出口连接引风机(18)进口，引风机(18)出口连接大气环境；二氧化碳凝华分离器(14)干冰出口连接干冰输送装置(19)进口，干冰输送装置(19)出口连接冷凝器(9)干冰进口，冷凝器(9)干冰融化成的液态二氧化碳出口连接低压二氧化碳泵(20)进口，低压二氧化碳泵(20)出口连接冷却器(7)干冰融化成的液态二氧化碳进口，冷却器(7)干冰融化成的液态二氧化碳出口连接二氧化碳收集装置(21)进口。

2.如权利要求1所述的一种带捕碳装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述二氧化碳回热器(2)为多股流换热器，由一个以上换热器串联和/或并联组合而成；所述冷却器(7)为多股流换热器，由一个以上换热器串联和/或并联组合而成。

3.如权利要求1所述的一种带捕碳装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述高压透平(4)、低压透平(8)与发电机(10)同轴连接，所述高压透平(4)和低压透平(8)推动发电机(10)产生电能。

4.如权利要求1所述的一种带捕碳装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述水汽凝结分离器(16)设有凝结水排出口。

5.如权利要求1所述的一种带捕碳装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述水汽凝华分离器(15)设有除冰装置和冰排出口。

6.如权利要求1所述的一种带捕碳装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述烟气预处理装置(17)设有烟气脱硫及脱水装置。