輻射冷卻受熱面用于初步加熱主工質(zhì)，二級(jí)附壁輻射冷卻受熱面用于初步加熱一次再熱工質(zhì)，三級(jí)附壁輻射冷卻受熱面用于初步加熱二次再熱工質(zhì)。水平煙道內(nèi)分級(jí)布置的過熱器和再熱器系統(tǒng)，包括低溫過熱器和高溫過熱器用于進(jìn)一步加熱主工質(zhì)到額定參數(shù)；一次低溫再熱器和一次高溫再熱器用于加熱一次再熱工質(zhì)到額定參數(shù)；二次低溫再熱器和二次高溫再熱器用于加熱二次再熱工質(zhì)到額定參數(shù)。尾部煙道分級(jí)分流布置的煙氣冷卻器和空氣預(yù)熱器，包括下級(jí)煙氣省煤器和上級(jí)煙氣省煤器用于加熱新工質(zhì)達(dá)到鍋爐一級(jí)附壁輻射冷卻受熱面入口要求，下級(jí)空氣預(yù)熱器和上級(jí)空氣預(yù)熱器用于加熱助燃空氣達(dá)到爐膛燃燒和傳熱要求。
[0018]本發(fā)明工作過程:
[0019]新工質(zhì)分別經(jīng)過下級(jí)煙氣省煤器11和上級(jí)煙氣省煤器10預(yù)熱后，進(jìn)入臥式爐膛內(nèi)分級(jí)分段布置的一級(jí)附壁輻射冷卻受熱面2加熱后，進(jìn)入水平煙道內(nèi)分級(jí)布置的低溫過熱器9和高溫過熱器4加熱到額定主氣溫度后，進(jìn)入高壓透平膨脹做功后再回到爐膛內(nèi)二級(jí)附壁輻射冷卻受熱面I加熱后，進(jìn)入水平煙道內(nèi)分級(jí)布置的一次低溫再熱器8和一次高溫再熱器5加熱到額定一次再熱溫度后，進(jìn)入中壓透平膨脹做功后，再回到爐膛內(nèi)三級(jí)附壁輻射冷卻受熱面3加熱后，再進(jìn)入水平煙道內(nèi)分級(jí)布置的二次低溫再熱器7和二次高溫再熱器6加熱到額定二次再熱溫度后，進(jìn)入低壓透平膨脹做功。本發(fā)明提出的爐膛內(nèi)分級(jí)分段布置的附壁輻射冷卻受熱面系統(tǒng)合理利用爐膛輻射熱，減少高溫對(duì)流受熱面的用量。水平煙道內(nèi)分級(jí)布置的過熱器和再熱器系統(tǒng)結(jié)合多級(jí)分軸布置的透平可以提高各級(jí)透平的進(jìn)氣溫度以及透平效率，從而進(jìn)一步提高循環(huán)發(fā)電效率。
[0020]煤粉及助燃空氣通過爐膛前墻布置的燃燒器噴入爐內(nèi)燃燒，燃燒產(chǎn)生的輻射熱通過爐膛內(nèi)一級(jí)附壁輻射冷卻受熱面2、二級(jí)附壁輻射冷卻受熱面I和三級(jí)附壁輻射冷卻受熱面3分級(jí)傳遞給工質(zhì)，煙氣繼續(xù)依次流經(jīng)水平煙道內(nèi)的高溫過熱器4、一次高溫再熱器5、二次高溫再熱器6、二次低溫再熱器7、一次低溫再熱器8和低溫過熱器9 ο之后經(jīng)過轉(zhuǎn)向煙室進(jìn)入尾部煙道并分為兩股，前煙道依次流經(jīng)上級(jí)煙氣省煤器10和下級(jí)煙氣省煤器11，后煙道依次流經(jīng)上級(jí)空氣預(yù)熱器12和下級(jí)空氣預(yù)熱器13。尾部煙道煙氣多級(jí)余熱回收系統(tǒng)分梯級(jí)利用了系統(tǒng)余熱資源，同時(shí)加熱了新工質(zhì)和助燃空氣到額定參數(shù)，在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，提高了能源利用效率。
[0021]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型超臨界二氧化碳燃煤鍋爐，其特征在于:包括臥式布置的爐膛以及爐膛內(nèi)分級(jí)分段布置的附壁輻射冷卻受熱面系統(tǒng)，爐膛的水平煙道內(nèi)沿?zé)煔夥较蚍旨?jí)布置過熱器系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)，尾部煙道分級(jí)分流布置煙氣冷卻器和空氣預(yù)熱器，煙氣冷卻器和空氣預(yù)熱器并排設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型超臨界二氧化碳燃煤鍋爐，其特征在于:所述附壁輻射冷卻受熱面系統(tǒng)包括自上而下依次設(shè)置的二級(jí)附壁輻射冷卻受熱面(I)、一級(jí)附壁輻射冷卻受熱面(2)以及三級(jí)附壁輻射冷卻受熱面(3);—級(jí)附壁輻射冷卻受熱面(2)用于加熱主工質(zhì)，二級(jí)附壁輻射冷卻受熱面(I)用于加熱一次再熱工質(zhì)，三級(jí)附壁輻射冷卻受熱面(3)用于加熱二次再熱工質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種新型超臨界二氧化碳燃煤鍋爐，其特征在于:所述過熱器系統(tǒng)包括沿?zé)煔饬飨蛞来卧O(shè)置高溫過熱器(4)、一次高溫再熱器(5)、二次高溫再熱器(6)、二次低溫再熱器(7)、一次低溫再熱器⑶以及低溫過熱器(9);低溫過熱器(9)的工質(zhì)出口與高溫過熱器(4)的工質(zhì)入口相連通，一次低溫再熱器(8)的工質(zhì)出口與一次高溫再熱器(5)的的工質(zhì)入口相連通，二次低溫再熱器(7)的工質(zhì)出口與二次高溫再熱器(6)的的工質(zhì)入口相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型超臨界二氧化碳燃煤鍋爐，其特征在于:所述煙氣冷卻器采用上下設(shè)置的上級(jí)煙氣省煤器(10)和下級(jí)煙氣省煤器(11)，下級(jí)煙氣省煤器(11)的出口與上級(jí)煙氣省煤器(10)的入口相連通；上級(jí)煙氣省煤器和下級(jí)煙氣省煤器用于加熱新工質(zhì)達(dá)到鍋爐一級(jí)附壁輻射冷卻受熱面入口要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型超臨界二氧化碳燃煤鍋爐，其特征在于:所述空氣預(yù)熱器采用上下設(shè)置的上級(jí)空氣預(yù)熱器(12)和下級(jí)空氣預(yù)熱器(13)，下級(jí)空氣預(yù)熱器(13)的出口與上級(jí)空氣預(yù)熱器(12)的入口相連通；上級(jí)空氣預(yù)熱器和下級(jí)空氣預(yù)熱器用于加熱助燃空氣達(dá)到新型超臨界二氧化碳鍋爐爐膛燃燒和傳熱的要求。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型超臨界二氧化碳燃煤鍋爐，包括臥式布置的爐膛以及爐膛內(nèi)分級(jí)分段布置的附壁輻射冷卻受熱面系統(tǒng)，水平煙道內(nèi)分級(jí)布置的過熱器和再熱器系統(tǒng)，尾部煙道分級(jí)分流布置的煙氣冷卻器和空氣預(yù)熱器。附壁輻射冷卻受熱面系統(tǒng)大大縮短了高溫工質(zhì)管道的長度，減少了高溫對(duì)流受熱面及高溫合金管道的用量，從而減少了設(shè)備的固定投資。過熱器和再熱器系統(tǒng)結(jié)合多級(jí)分軸布置的透平可以提高各級(jí)透平的進(jìn)氣溫度以及透平效率。尾部煙道包括上下級(jí)煙氣省煤器用于加熱新工質(zhì)達(dá)到鍋爐一級(jí)附壁輻射冷卻受熱面入口要求，上下級(jí)空氣預(yù)熱器用于加熱助燃空氣達(dá)到新型超臨界工質(zhì)循環(huán)對(duì)爐膛燃燒和傳熱的特殊要求。
【IPC分類】F23J15-06, F23L15-00, F22G1-02, F22B31-08, F22B3-08
【公開號(hào)】CN104728823
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510117556
【發(fā)明人】李紅智, 姚明宇, 張一帆, 陳渝楠, 張立欣, 聶劍平
【申請(qǐng)人】西安熱工研究院有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日