[实用新型]一种透平高位布置的超临界二氧化碳发电系统

说明书

本实用新型公开了一种透平高位布置的超临界二氧化碳发电系统，包括锅炉及超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统；锅炉包括依次相连通的炉膛、水平烟道及锅炉尾部烟道，超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的高压透平、低压透平及发电机同轴布置且位于炉膛的顶部，该系统中锅炉与透平之间的高温高压管道较短，投资成本低。

技术领域

本实用新型属于先进高效火力发电领域，涉及一种透平高位布置的超临界二氧化碳发电系统。

背景技术

不断提高发电机组的效率是电力行业研究的永恒主题和目标。对于发电企业而言，系统的循环效率越高，单位发电量的能耗就越低，对应的能源消耗量和污染物排放量就越低。大量的研究表明，超临界二氧化碳布雷顿循环是极具潜力的新概念先进动力系统。由于超临界二氧化碳具有能量密度大、传热效率高等特点，同等温度水平下超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统的发电效率要比传统蒸汽朗肯循环发电系统高出5个百分点以上。此外，与传统蒸汽朗肯循环发电系统相比，超临界二氧化碳循环发电系统的压缩机、透平和回热器等设备十分紧凑，重量和占地大为减小。因此，对于更高温度参数的发电机组，如650℃机组、700℃等级机组等，采用超临界二氧化碳布雷顿循环无疑是最佳的选择。

然而，对于大型煤基超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统，随着工质参数的提高，连接锅炉和透平之间的高温高压管道的成本将急剧增加，导致整个发电系统的投资成本居高不下，严重影响了该技术的发展和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种透平高位布置的超临界二氧化碳发电系统，该系统中锅炉与透平之间的高温高压管道较短，投资成本低。

为达到上述目的，本实用新型所述的透平高位布置的超临界二氧化碳发电系统包括锅炉及超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统；

锅炉包括依次相连通的炉膛、水平烟道及锅炉尾部烟道，其中，炉膛内沿烟气流动的方向依次布置有一次气气冷壁、再热气冷壁及高温过热器，水平烟道内布置有高温再热器，锅炉尾部烟道内沿烟气流通的方向依次布置有低温再热器及烟气冷却器，锅炉尾部烟道内还布置有低温过热器，其中，低温过热器与低温再热器并排布置；

超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中主压缩机的出口分为两路，其中一路与超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中低温回热器的吸热侧入口相连通，另一路与烟气冷却器的入口相连通，烟气冷却器的出口与超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高温回热器的吸热侧出口通过管道并管后与一次气气冷壁的入口相连通；

一次气气冷壁的出口与低温过热器的入口相连通，低温过热器的出口与高温过热器的入口相连通，高温过热器的出口与超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高压透平的入口相连通；

超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高压透平的出口与再热气冷壁的入口相连通，再热气冷壁的出口与低温再热器的入口相连通，低温再热器的出口经高温再热器与超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的低压透平相连通；

超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的高压透平、低压透平及发电机同轴布置且位于炉膛的顶部。

所述超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统包括预冷器、主压缩机、再压缩机、低温回热器、高温回热器、高压透平、低压透平及发电机；

低温回热器的放热侧出口分为两路，其中一路经预冷器与主压缩机的入口相连通，另一路与再压缩机的入口相连通；主压缩机的出口分为两路，其中一路与低温回热器的冷侧入口，另一路与烟气冷却器的入口相连通，再压缩机的出口与低温回热器的吸热侧出口通过管道并管后与高温回热器的吸热侧入口相连通，高温回热器的吸热侧出口与烟气冷却器的出口经管道并管后与一次气气冷壁的入口相连通；

低压透平的出口与高温回热器的放热侧入口相连通，高温回热器的放热侧出口与低温回热器的放热侧入口相连通。