[发明专利]一种中间预热的煤基超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统

摘要

本发明公开了一种中间预热的煤基超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统，该系统为闭式间接加热的超临界二氧化碳发电系统，包括主压缩机、低压透平、发电机、预冷器、低温回热器、高温回热器、锅炉、高压透平、再压缩机和混合器。其中锅炉又包括主工质辐射受热面、再热工质辐射受热面、高温过热器、高温再热器、低温再热器、低温过热器、中间预热器和空气预热器。本发明通过在锅炉尾部烟道的低温再热器、低温过热器后，空气预热器前布置中间预热器，在对混合器后、高温回热器冷侧入口前的工质进行预热的同时，有效的利用了锅炉尾部烟道的余热，降低了锅炉排烟温度，提升了锅炉热效率和整个系统的发电效率。

主权项

1.一种中间预热的煤基超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统，其特征在于：包括主压缩机(1)、低压透平(2)、发电机(3)、预冷器(4)、低温回热器(5)、高温回热器(6)、高压透平(8)、再压缩机(9)、混合器(10)和作为热源的锅炉(7)，锅炉(7)包括加热系统、再热系统、中间预热器(7‑7)和空气预热器(7‑8)；低压透平(2)与主压缩机(1)、发电机(3)相连；低压透平(2)的乏气依次流经高温回热器(6)和低温回热器(5)热侧对冷侧工质进行加热，低温回热器(5)热侧出口的工质分流成并联的两路，即主压缩回路和再压缩回路；主压缩回路的工质经预冷器(4)、主压缩机(1)后进入低温回热器(5)的冷侧通道，加热后进入混合器(10)，再压缩回路的工质经过再压缩机(9)升压后进入混合器(10)；主压缩回路和再压缩回路的工质在混合器(10)汇合后的中温高压二氧化碳进入中间预热器(7‑7)与锅炉尾部烟气换热后流入高温回热器(6)的冷侧通道，加热后作为新工质进入锅炉(7)；新工质在锅炉(7)内加热系统加热至主工质设计温度后进入高压透平(8)做功，随后进入锅炉(7)的再热系统，经过再热系统的加热形成再热气，再热气进入低压透平(2)做功，做工后变为低压透平(2)乏气，至此工质在整个系统内形成了闭式循环；锅炉(7)沿烟气流程依次设有主工质辐射受热面(7‑1)、再热工质辐射受热面(7‑2)、高温过热器(7‑3)、高温再热器(7‑4)、低温再热器(7‑5)、低温过热器(7‑6)、中间预热器(7‑7)和空气预热器(7‑8)；主工质辐射受热面(7‑1)、低温过热器(7‑6)和高温过热器(7‑3)构成加热系统；再热工质辐射受热面(7‑2)、低温再热器(7‑5)和高温再热器(7‑4)构成再热系统；沿烟气流程，中间预热器(7‑7)布置在锅炉尾部烟道的低温再热器(7‑5)、低温过热器(7‑6)后、空气预热器(7‑8)前；沿工质流程中间预热器(7‑7)位于混合器(10)后、高温回热器(6)的冷侧入口前；高压透平(8)和再压缩机(9)同轴布置。