一级附壁辐射冷却受热面用于初步加热主工质，二级附壁辐射冷却受热面用于初步加热一次再热工质，三级附壁辐射冷却受热面用于初步加热二次再热工质。水平烟道内分级布置的过热器和再热器系统，包括低温过热器和高温过热器用于进一步加热主工质到额定参数；一次低温再热器和一次高温再热器用于加热一次再热工质到额定参数；二次低温再热器和二次高温再热器用于加热二次再热工质到额定参数。尾部烟道分级分流布置的烟气冷却器和空气预热器，包括下级烟气省煤器和上级烟气省煤器用于加热新工质达到锅炉一级附壁辐射冷却受热面入口要求，下级空气预热器和上级空气预热器用于加热助燃空气达到炉膛燃烧和传热要求。
[0018]本实用新型工作过程:
[0019]新工质分别经过下级烟气省煤器11和上级烟气省煤器10预热后，进入卧式炉膛内分级分段布置的一级附壁辐射冷却受热面2加热后，进入水平烟道内分级布置的低温过热器9和高温过热器4加热到额定主气温度后，进入高压透平膨胀做功后再回到炉膛内二级附壁辐射冷却受热面I加热后，进入水平烟道内分级布置的一次低温再热器8和一次高温再热器5加热到额定一次再热温度后，进入中压透平膨胀做功后，再回到炉膛内三级附壁辐射冷却受热面3加热后，再进入水平烟道内分级布置的二次低温再热器7和二次高温再热器6加热到额定二次再热温度后，进入低压透平膨胀做功。本实用新型提出的炉膛内分级分段布置的附壁辐射冷却受热面系统合理利用炉膛辐射热，减少高温对流受热面的用量。水平烟道内分级布置的过热器和再热器系统结合多级分轴布置的透平可以提高各级透平的进气温度以及透平效率，从而进一步提高循环发电效率。
[0020]煤粉及助燃空气通过炉膛前墙布置的燃烧器喷入炉内燃烧，燃烧产生的辐射热通过炉膛内一级附壁辐射冷却受热面2、二级附壁辐射冷却受热面I和三级附壁辐射冷却受热面3分级传递给工质，烟气继续依次流经水平烟道内的高温过热器4、一次高温再热器5、二次高温再热器6、二次低温再热器7、一次低温再热器8和低温过热器9 ο之后经过转向烟室进入尾部烟道并分为两股，前烟道依次流经上级烟气省煤器10和下级烟气省煤器11，后烟道依次流经上级空气预热器12和下级空气预热器13。尾部烟道烟气多级余热回收系统分梯级利用了系统余热资源，同时加热了新工质和助燃空气到额定参数，在保证系统安全运行的前提下，提高了能源利用效率。
[0021]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于:包括卧式布置的炉膛以及炉膛内分级分段布置的附壁辐射冷却受热面系统，炉膛的水平烟道内沿烟气方向分级布置过热器系统和再热器系统，尾部烟道分级分流布置烟气冷却器和空气预热器，烟气冷却器和空气预热器并排设置。
2.根据权利要求1所述的一种新型超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于:所述附壁辐射冷却受热面系统包括自上而下依次设置的二级附壁辐射冷却受热面(I)、一级附壁辐射冷却受热面(2)以及三级附壁辐射冷却受热面(3);—级附壁辐射冷却受热面(2)用于加热主工质，二级附壁辐射冷却受热面(I)用于加热一次再热工质，三级附壁辐射冷却受热面(3)用于加热二次再热工质。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于:所述过热器系统包括沿烟气流向依次设置高温过热器(4)、一次高温再热器(5)、二次高温再热器(6)、二次低温再热器(7)、一次低温再热器⑶以及低温过热器(9);低温过热器(9)的工质出口与高温过热器(4)的工质入口相连通，一次低温再热器(8)的工质出口与一次高温再热器(5)的的工质入口相连通，二次低温再热器(7)的工质出口与二次高温再热器(6)的的工质入口相连通。
4.根据权利要求2所述的一种新型超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于:所述烟气冷却器采用上下设置的上级烟气省煤器(10)和下级烟气省煤器(11)，下级烟气省煤器(11)的出口与上级烟气省煤器(10)的入口相连通；上级烟气省煤器和下级烟气省煤器用于加热新工质达到锅炉一级附壁辐射冷却受热面入口要求。
5.根据权利要求2所述的一种新型超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于:所述空气预热器采用上下设置的上级空气预热器(12)和下级空气预热器(13)，下级空气预热器(13)的出口与上级空气预热器(12)的入口相连通；上级空气预热器和下级空气预热器用于加热助燃空气达到新型超临界二氧化碳锅炉炉膛燃烧和传热的要求。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型超临界二氧化碳燃煤锅炉，包括卧式布置的炉膛以及炉膛内分级分段布置的附壁辐射冷却受热面系统，水平烟道内分级布置的过热器和再热器系统，尾部烟道分级分流布置的烟气冷却器和空气预热器。附壁辐射冷却受热面系统大大缩短了高温工质管道的长度，减少了高温对流受热面及高温合金管道的用量，从而减少了设备的固定投资。过热器和再热器系统结合多级分轴布置的透平可以提高各级透平的进气温度以及透平效率。尾部烟道包括上下级烟气省煤器用于加热新工质达到锅炉一级附壁辐射冷却受热面入口要求，上下级空气预热器用于加热助燃空气达到新型超临界工质循环对炉膛燃烧和传热的特殊要求。
【IPC分类】F22B31-08, F23J15-06, F22B3-08, F23L15-00, F22G1-02
【公开号】CN204534516
【申请号】CN201520152510
【发明人】李红智, 姚明宇, 张一帆, 陈渝楠, 张立欣, 聂剑平
【申请人】西安热工研究院有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月17日