一种多循环工质回收烟气余热富氧燃烧发电集成系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108278135A(43)申请公布日2018.07.13(21)申请号201810131025.3F02C3/30(2006.01)(22)申请日2018.02.09F02C3/34(2006.01)(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人蔡磊韩逸骁管延文刘文斌余露孙彬刘泽曦向艳蕾梁莹高奕(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人许恒恒李智(51)Int.Cl.F01K23/10(2006.01)F02C6/18(2006.01)F02C3/22(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种多循环工质回收烟气余热富氧燃烧发电集成系统(57)摘要本发明公开了一种多循环工质回收烟气余热富氧燃烧发电集成系统，包括水泵、第一换热器、蒸汽轮机、燃烧器、燃气轮机、多股物流换热器、第二换热器多股物流换热器、第一气液分离器、第一压缩机、第三换热器、第二气液分离器、第二压缩机、液态CO2泵、LNG泵、第三压缩机、第一分流器、第二分流器、第三分流器和第四分流器。本发明利用不同工质沸点的不同实现充分回收烟气中的余热，由于系统的分流器的设置使得三种工质的组成比例可调，因此通过设定三种工质的最佳混合比例来提高回热量，使得系统效率在最佳比例下能够被进一步优化提高，使燃烧余热最大程度回收，且在降低系统功耗的同时实现了系统的零碳排放。CN108278135ACN108278135A权利要求书1/2页1.一种多循环工质回收烟气余热富氧燃烧发电集成系统，其特征在于，包括水泵(1)、第一换热器(2)、蒸汽轮机(3)、燃烧器(4)、燃气轮机(5)、多股物流换热器(6)、第二换热器(7)、第一气液分离器(8)、第一压缩机(9)、第三换热器(10)、第二气液分离器(11)、第二压缩机(12)、液态CO2泵(13)、LNG泵(14)、第三压缩机(15)、第一分流器(16)、第二分流器(17)、第三分流器(18)和第四分流器(19)；所述燃烧器(4)的物流输入端分别与第二分流器(17)、第四分流器(19)和第三压缩机(15)的物流输出端相连，所述燃烧器(4)的物流输出端与燃气轮机(5)的物流输入端相连；所述燃烧器(4)用于燃烧天然气后，将燃烧产生的烟气输出至燃气轮机(5)中；所述燃气轮机(5)用于将燃烧器(4)燃烧产生的烟气的压力能转化为动能；所述第二分流器(17)用于将非燃烧用途的天然气传输至系统外管路中，同时将燃烧用途的天然气传输至燃烧器(4)中进行反应；所述第四分流器(19)用于将循环的水、CO2和稀有气体混合后输送至燃烧器(4)中；所述第三压缩机(15)用于对氧气进行加压后传输至燃烧器(4)中进行反应；所述第一换热器(2)的物流输入端分别与水泵(1)和燃气轮机(5)的物流输出端相连，所述第一换热器(2)的物流输出端分别与蒸汽轮机(3)和多股物流换热器(6)的物流输入端相连；所述第一换热器(2)用于所述燃气轮机(5)输出的烟气与所述水泵(1)加压后的水之间的换热；所述蒸汽轮机(3)用于将所述第一换热器(2)的输出的水的压力能转化为动能；所述多股物流换热器(6)的物流输入端分别与第一换热器(2)、第二气液分离器(11)和液态CO2泵(13)的物流输出端相连，所述多股物流换热器(6)的物流输出端分别与第四分流器(19)、第二压缩机(12)和第二换热器(7)的物流输入端相连；所述多股物流换热器(6)分别用于与第一换热器输出(2)的烟气、第二气液分离器(11)输出的稀有气体和液态CO2泵(13)输出的CO2之间的换热，并将换热后的烟气输入至第二换热器(7)，将换热后的稀有气体输入第二压缩机(12)，将换热后的CO2输入第四分流器(19)；所述第二换热器(7)的物流输入端分别与多股物流换热器(6)和第三换热器(10)的物流输出端相连，所述第二换热器(7)的物流输出端分别与第二分流器(17)和第一气液分离器(8)的物流输入端相连；所述第二换热器(7)用于LNG与所述多股物流换热器(6)输出的烟气之间的换热，并将烟气中的水蒸气冷却至液态；所述第一气液分离器(8)的物流输入端与第二换热器(7)相连，所述第一气液分离器(8)的物流输出端分别与第一分流器(16)和第一压缩机(9)的物流输入端相连；所述第一气液分离器(8)用于分离第二换热器(7)中形成的液态水；所述第一分流器(16)用于将循环所需的水输入至水泵(1)，将循环不需要用的水排出系统；所述第一气液分离器(8)用于将CO2及稀有气体输送至第一压缩机(9)进行加压；所述第三换热器(10)的物流输入端分别与第一压缩机(9)和LNG泵(14)的物流输出端相连，所述第三换热