一种化学链燃烧耦合超临界CO2循环的热电联产系统的制作方法

文档序号:24180968发布日期:2021-03-09 11:58阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,包括化学链燃烧单元、sco2循环单元和供热单元;所述化学链燃烧单元包括燃烧装置、预热装置和过热装置;化学链燃烧单元为煤与预热过的co2气流生成合成气、合成气与载氧体发生反应生成co2和h2o、利用反应热加热sco2提供场所和条件,从而作为热源驱动所述sco2循环单元中sco2循环的加热和再热过程;所述sco2循环单元包括与发电机连接的透平装置、回热装置和压缩装置;sco2循环单元利用高温sco2气流对透平装置做功,并将做功后的低压sco2进行回热、加压后,输送回所述化学链燃烧单元参与循环;所述供热单元包括冷却装置,供热单元用于吸收在所述sco2循环单元对透平做功后的sco2的热量,对外部用户供热。2.根据权利要求1所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,所述燃烧装置包括燃料反应器(1-3)、空气反应器(1-4),所述预热装置包括预热器(1-1)、对流加热器(1-2);所述过热装置包括串联连接的一级过热器(1-5)和二级过热器(1-6);所述燃料反应器(1-3)的co2气流出口与所述对流加热器(1-2)的第一co2气流入口连接,对流加热器(1-2)的第一co2气流出口与所述预热器(1-1)的高温co2气流入口连接,预热器(1-1)的低温co2气流出口通过并联连接的管路分别与冷凝器入口、预热器(1-1)的低温co2气流入口连接,预热器(1-1)的高温co2气流出口与所述燃料反应器(1-3)的co2气流入口连接,形成co2化学链燃烧反应循环回路;所述对流加热器(1-2)的第二co2气流入口与sco2循环单元的所述回热装置输出口连接,所述对流加热器(1-2)的第二co2气流出口与所述过热装置入口连接,过热装置出口与所述透平装置入口连接,形成co2工质循环回路。3.根据权利要求2所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,还包括旋风分离器(1-7),其入口与所述空气反应器(1-4)的出口连接,旋风分离器(1-7)的气体出口与所述对流加热器(1-2)的空气入口连接,对流加热器(1-2)的空气出口与所述预热器(1-1)的第一空气入口连接,预热器(1-1)的第一空气出口与外部排风管连接,预热器(1-1)的第二空气出口与所述空气反应器(1-4)的入口连接,旋风分离器(1-7)的固体出口与所述燃料反应器(1-3)连接。4.根据权利要求3所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,所述预热器(1-1)的第二空气入口用于通入外部空气。5.根据权利要求3所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,所述一级过热器(1-5)和所述二级过热器(1-6)分别设置在所述燃料反应器(1-3)、所述空气反应器(1-4)内;所述对流加热器(1-2)的第二co2气流出口与所述一级过热器(1-5)入口连接。6.根据权利要求5所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,所述透平装置包括串联连接的高压透平(2-1)、低压透平(2-2),在高压透平(2-1)、低压透平(2-2)之间设置再热回路,所述再热回路采用的再热器(2-3)设置在所述空气反应器(1-4)内;所述回热器装置包括高温回热器(2-4)、低温回热器(2-5),所述压缩装置包括再压缩机(2-6)和主压缩机(2-7)。
7.根据权利要求6所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,所述高压透平(2-1)的进气端与所述二级过热器(1-6)出口连接,所述低压透平(2-2)的出气端与所述高温回热器(2-4)的低压气进气端连接,所述高温回热器(2-4)的低压气出气端与所述低温回热器(2-5)的低压气进气端连接,所述低温回热器(2-5)的低压气出气端通过一条管路与所述再压缩机(2-6)的低压气进气端连接,通过另一条管路与所述冷却装置气侧入口连接,所述冷却装置的气侧出口与所述主压缩机(2-7)的低压气进气端连接;所述主压缩机(2-7)的高压气出气端与所述低温回热器(2-5)的高压气进气端连接,所述低温回热器(2-5)的高压气出气端、再压缩机(2-6)的高压气出气端均连接至所述高温回热器(2-4)的高压气进气端,所述高温回热器(2-4)的高压气出气端与所述对流加热器(1-2)的第二co2气流入口连接。8.根据权利要求7所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,所述冷却装置包括通过气路串联连接第一sco2冷却器(3-1)、第二sco2冷却器(3-2),所述低温回热器(2-5)的低压气出气端通过另一条管路与所述第一sco2冷却器(3-1)连接,所述第二sco2冷却器(3-2)的出气端与所述主压缩机(2-7)低压气进气端连接。9.根据权利要求8所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,所述第一sco2冷却器(3-1)通过水循环回路为外部用户供热、所述第二sco2冷却器(3-2)通过水循环回路与外部环境水相通。10.根据权利要求2所述的化学链燃烧耦合超临界co2循环的热电联产系统,其特征在于,燃料反应器(1-3)固态反应中间物出口和空气反应器(1-4)固态反应中间物入口连接。
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