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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115929431A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211652759.9(22)申请日2022.12.21(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人刘明孙瑞强赵永亮王朝阳严俊杰(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215专利代理师何会侠(51)Int.Cl.F01K25/10(2006.01)F01K11/02(2006.01)F01K13/00(2006.01)F28D20/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种强柔性燃煤发电系统及运行方法(57)摘要本发明公开一种强柔性燃煤发电系统及运行方法,系统包括再压缩再热放电循环、储热循环及放热循环。储热循环包括高、低温熔盐罐、2号熔盐换热器、熔盐‑烟气换热器、分流透平及中温回热器;放热循环包括高、低温熔盐罐、1号熔盐换热器、放热循环透平及回热器。储热时,分流出部分烟气及透平工质加热熔盐,以减少循环侧工质流量实现进一步降低机组输出功率,同时热量存储于熔盐储罐中;放热时,释放熔盐罐中存储热量,用于加热主压缩机分流工质,实现再压缩循环与放热循环共同做功发电,提高机组输出功率。本发明通过集成储热循环与放热循环,提高燃煤发电机组灵活性,降低机组最小运行负荷,提升变负荷速率,实现燃煤机组强柔性,促进新能源发电消纳与电力结构转型。CN115929431ACN115929431A权利要求书1/2页1.一种强柔性燃煤发电系统,采用超临界二氧化碳为循环工质,其特征在于,包括再压缩再热发电循环、储热循环和放热循环;所述再压缩再热发电循环具体包括高压透平(7)、低压透平(8)、再压缩机(10)、主压缩机(11)、冷却器(12)、低温回热器(13)、高温回热器(15)和锅炉(16);主压缩机(11)出口与低温回热器(13)冷侧入口相连,低温回热器(13)冷侧出口与高温回热器(15)冷侧入口相连,高温回热器(15)冷侧出口与锅炉(16)入口相连,锅炉(16)出口工质与高压透平(7)相连,高压透平(7)出口再热工质与锅炉(16)相连,锅炉(16)出口再热工质与低压透平(8)相连,低压透平(8)出口依次与高温回热器(15)热侧和低温回热器(13)热侧相连,低温回热器(13)热侧出口分别与再压缩机(10)入口和冷却器(12)入口相连,再压缩机(10)出口与低温回热器(13)冷侧出口相连,冷却器(12)出口与主压缩机(11)入口相连;高温回热器(15)冷侧入口还与锅炉(16)尾部入口相连,锅炉(16)尾部出口工质与高温回热器(15)冷侧出口相连;所述储热循环具体包括低温熔盐罐(2)、高温熔盐罐(3)、2号熔盐换热器(4)、分流透平(9)和中温回热器(14);所述2号熔盐换热器(4)热侧入口与高压透平(7)入口相连,2号熔盐换热器(4)热侧出口与分流透平(9)入口相连,分流透平(9)出口与中温回热器(14)热侧入口相连,中温回热器(14)热侧出口与低温回热器(13)热侧入口相连,中温回热器(14)冷侧入口与低温回热器(13)冷侧出口相连,中温回热器(14)冷侧出口与锅炉(16)尾部工质入口相连;2号熔盐换热器(4)冷侧入口与低温熔盐罐(2)出口相连,2号熔盐换热器(4)冷侧出口与高温熔盐罐(3)入口相连;所述放热循环具体包括1号熔盐换热器(1)、放热循环透平(18)和放热循环回热器(19);所述1号熔盐换热器(1)热侧入口与高温熔盐罐(3)出口相连,1号熔盐换热器(1)热侧出口与低温熔盐罐(2)入口相连;1号熔盐换热器(1)冷侧入口与放热循环回热器(19)冷侧出口相连,放热循环回热器(19)冷侧入口与主压缩机(11)出口相连,1号熔盐换热器(1)冷侧出口与放热循环透平(18)入口相连,放热循环透平(18)出口与放热循环回热器(19)热侧入口相连,放热循环回热器(19)热侧出口与冷却器(12)入口相连。2.如权利要求1所述的一种强柔性燃煤发电系统,其特征在于,所述锅炉(16)内布置熔盐‑烟气换热器(5),所述熔盐‑烟气换热器(5)熔盐入口与低温熔盐罐(2)出口相连,熔盐‑烟气换热器(5)熔盐出口与高温熔盐罐(3)入口相连。3.如权利要求2所述的一种强柔性燃煤发电系统,其特征在于,所述锅炉(16)内布置分流烟道挡板(6)实现烟道旁路,旁路烟道内布置烟气‑熔盐换热器(5)。4.如权利要求1所述的一种强柔性燃煤发电系统,其特征在于,所述高温熔盐罐(3)与1号熔盐换热器(1)的连接管路上设置一号阀门(171),低温熔盐罐(2)与熔盐‑烟气换热器(5)的连接管路上设置二号阀门(172),2号熔盐换热器(4)与高压透平(7)的连接管路上设置三号阀门(