CN112160806A - 一种耦合富氧燃烧的超临界co2循环冷热电联产系统 - Google Patents

一种耦合富氧燃烧的超临界co2循环冷热电联产系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，该系统主要包括富氧燃烧系统，超临界CO2循环发电机组及相关的供冷供热机组等。该系统综合考虑了富氧深度氧分级燃烧技术，烟气热能梯级利用，压缩机排汽余热利用，空分系统冷能的利用，烟气再循环布置及一次风和二次风的增氧处理，提出了超临界CO2循环与燃煤锅炉富氧燃烧耦合的冷热电联产方法。在保证了超临界CO2循环高效率发电的基础上，对烟气和乏气余热按品位逐级加以利用，分别满足热用户和冷用户的用能需要，而不增加能源消耗，提高了电厂整体能源利用率。耦合富氧燃烧技术以提高燃烧效率，减少污染气体排放；同时提高烟气中CO2浓度从而降低CO2的捕集成本，实现了煤炭高效清洁利用。

Description

一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统
技术领域
本发明属于超临界CO2循环发电，能源梯级利用和碳捕集技术领域，特别涉及一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统。
背景技术
未来很长一段时期，我国能源结构以煤为主的现状并不会发生根本改变，煤电迫切需要融入能源革命的大潮，先进动力循环技术结合燃煤机组对煤炭高效清洁利用具有重要意义。超临界CO2循环具有良好的应用前景，CO2具有临界点低，密度大，传热系数大的特点，因此CO2作为循环工质时可以兼顾高参数等级和电站建设成本问题。超临界CO2循环已演变出多种循环模式，其中再压缩循环模式具有显著优势，但是再压缩超临界CO2循环同燃煤锅炉集成时，由于工质进入锅炉时温度高、吸热温度区间窄，往往伴随着排烟温度过高，炉壁冷却困难的问题，制约着这一技术的发展应用。近年来，基于能量梯级利用观点的冷热电联产技术迅速发展，对能量按其品位的逐级加以利用，高、中温蒸汽用来发电，乏气余热和烟气余热用来供热或供冷。对超临界CO2集成燃煤锅炉机组进行冷热电联产布置，按品位利用乏气余热和烟气余热，不仅可以提高整体电厂能源利用率，还能有效缓解排烟温度过高和炉壁冷却困难的问题，同时燃煤锅炉耦合富氧燃烧技术并合理组织氧深度分级燃烧，有望实现高效碳捕集并降低氮氧化物等各种污染物的排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，基于超临界CO2循环集成燃煤锅炉的发电系统，按品位逐级利用烟气的热能，高温段烟气加热再循环工质CO2，低温段烟气用于满足供冷需求及预热一、二次风；利用高背压乏气余热来满足供热需求；通过烟气再循环布置及分级燃烧技术，提高燃烧稳定性并减少NOx排放；利用空分系统的冷能回收再循环工质CO2的废热，同时预热纯氧。在实现能量利用率最大化的同时，减少温室气体与污染物的排放。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，包括高温回热器、低温回热器、中间冷却器、预压缩机、预冷器、主压缩机、再压缩机、工质加热器、锅炉、过热器、高压透平、再热器、低压透平、供热换热器、烟气冷却器、空气预热器、烟气再循环除水系统、烟气再循环风机一、烟气再循环风机二、一次风通道、二次风通道、燃尽风通道、空分系统和吸收式制冷系统，吸收式制冷系统包括吸收式制冷机组发生器、吸收式制冷机组空冷凝器、吸收式制冷机组蒸发器、吸收式制冷机组吸收器、吸收式制冷机组溶液泵和吸收式制冷机组溶液换热器；其中，
锅炉上部布置有过热器和再热器，然后布置工质加热器，过热器工质侧出口连接高压透平，高压透平出口乏气连接再热器工质侧入口，再热器工质侧出口连接低压透平，高压透平、低压透平与再压缩机、主压缩机同轴连接，低压透平同高温回热器高温侧入口连接，高温回热器高温侧出口和低温回热器高温侧入口连接，低温回热器高温侧出口连接中间冷却器，工质与供热换热器换热之后从中间冷却器出口进入预压缩机，预压缩机出口分别和再压缩机入口及预冷器入口相连，预冷器出口与主压缩机进口相连，主压缩机出口与低温回热器低温侧入口相连，低温回热器低温侧出口和再压缩机出口与高温回热器低温侧入口相连，高温回热器低温侧出口与锅炉连接；高温回热器低温侧入口前部分工质分流经过工质加热器加热后再送入锅炉；尾部烟道区域布置有烟气冷却器，空气预热器；烟气冷却器与吸收式制冷系统相连；空气预热器与一次风通道，二次风通道相连，尾部烟道一旁路分别与烟气再循环风机一烟气再循环风机二相连；烟气再循环风机一出口同烟气再循环除水系统相连接；空分系统与一次风通道，二次风通道，燃尽风通道相连；
吸收式制冷系统利用烟气余热作为驱动热源，烟气送入吸收式制冷系统发生器提供热量后送出，回到锅炉；吸收式制冷系统发生器制冷剂出口侧同吸收式制冷机组空冷凝器相连，吸收式制冷机组空冷凝器出口同吸收式制冷机组蒸发器连接，从制冷对象中吸取热量，蒸发器出口同吸收式制冷机组吸收器连接，吸收式制冷机组吸收器吸收剂出口侧同吸收式制冷机组溶液泵连接，吸收式制冷机组溶液泵同吸收式制冷机组溶液换热器的稀溶液入口侧相连，吸收式制冷机组溶液换热器稀溶液出口侧同发生器吸收剂入口侧连接，而吸收式制冷机组溶液换热器浓溶液入口侧同发生器吸收剂出口侧连接，吸收式制冷机组溶液换热器浓溶液出口侧同吸收式制冷机组吸收器吸收剂入口侧连接。
本发明进一步的改进在于，吸收式制冷系统还包括吸收式制冷机组节流阀一、吸收式制冷机组空冷凝器出口同吸收式制冷机组节流阀一连接，然后同吸收式制冷机组蒸发器连接。
本发明进一步的改进在于，吸收式制冷系统还包括吸收式制冷机组节流阀二，吸收式制冷机组溶液换热器浓溶液出口侧同吸收式制冷机组节流阀二连接，吸收式制冷机组节流阀二同吸收式制冷机组吸收器吸收剂入口侧连接。
本发明进一步的改进在于，该系统利用烟气高温段550～600℃余热加热分流的部分工质CO2；循环工质CO2在高温回热器高压侧入口位置分流，一部分进入高温回热器加热，一部分进入锅炉内的工质加热器利用烟气加热，汇合后送入锅炉；
工质加热器出口烟气温度约为350～400℃，为利用这部分烟气低温段余热，尾部烟道内并联布置空气预热器和烟气冷却器；空气预热器预热一次风二次风及燃尽风，以改善并强化燃烧过程；烟气冷却器利用烟气余热作为驱动热源，结合溴化锂吸收式制冷机组，完成用户的供冷需求。
本发明进一步的改进在于，该系统利用纯氧和再循环烟气的混合气体作为助燃气体，并分别对混合气体中氧气含量和烟气含量进行一、二次风分级；在尾部烟道抽取一部分烟气进行烟气再循环，再循环烟气分为两路，一路经除水冷却、增氧处理后送入一次风通道在空气预热器中预热后送入锅炉；一路经增氧处理后作为二次风，烟气抽取点布置在工质加热器后，抽取的再循环烟气温度较高，高温烟气预热了烟气/氧气混合气体，再在空气预热器中进一步预热后送入锅炉，显著提高燃烧效率；利用空分系统分离得到纯氧，再按设定比例分别注入一次风二次风通道，增加一次风和二次风中的含氧量，在炉膛上部单则独送入的纯氧燃尽风；富氧燃烧配合氧深度分级燃烧，保证了燃料的充分燃烧。
本发明进一步的改进在于，该系统通过空分系统分离O2和N2，得到低温O2和N2作为预冷器的冷源，工质CO2在预冷器中与低温O2和N2换热，降温至主压缩机入口的设计温度，低温O2则利用工质CO2废热预热，利于下一步使用。
本发明提供的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统具有如下优点：
1、超临界CO2布雷顿循环与燃煤锅炉集成，系统布置简单，效率高，运行相对稳定，应用范围较广。
2、烟气余热热能梯级利用，利用高温段烟气加热分流工质，低温段烟气余热一部分用于驱动供冷系统，另一部分预热空气。不仅充分回收余热提高了能源利用率，并且有效缓解了超临界CO2循环同燃煤锅炉集成时排烟温度过高的问题。
3、高背压乏气作为供热热源加热热网回水，有效提高了乏气的回收价值并降低回收难度。同时利用乏气制冷在一定程度上降低了工质进入热源的温度，合理的扩大工质吸热温度区间，缓解了超临界CO2循环同燃煤锅炉集成时炉壁冷却困难的问题
4、超临界CO2循环耦合富氧燃烧技术，构建了带碳捕集的超临界CO2循环模式，由于超临界CO2循环具有较高效率，与碳捕集技术的结合使得碳捕集更为高效。
5、烟气再循环分为两路，一路经除水后同一次风混合，防止水蒸气对锅炉管道的腐蚀，干燥输送煤粉；一路则送入二次风管路，提高燃烧效率。
6、空分系统得到的氧气一部分按设定比例注入一、二次风通道；另一部分作为纯氧氧燃尽风送入锅炉。促进燃料完全燃烧，提高燃烧稳定性，同时有效抑制NOx的生成。
7、空分设备的冷能作为预冷器的冷源，使工质CO2达到主压缩机入口设计温度，同时利用这部分工质废热预热低温O2，提高能源利用效率。
附图说明
图1是本发明一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统的示意图。
附图标记说明：
1为高温回热器，2为低温回热器，3为中间冷却器，4为预压缩机，5为预冷器，6为主压缩机，7为再压缩机，8为工质加热器，9为锅炉，10为过热器，11为高压透平，12为再热器，13为低压透平，14为供热换热器，15为烟气冷却器，16为吸收式制冷机组发生器，17为吸收式制冷机组空冷凝器，18为吸收式制冷机组节流阀一，19为吸收式制冷机组蒸发器，20为吸收式制冷机组吸收器，21为吸收式制冷机组溶液泵，22为吸收式制冷机组溶液换热器，23为吸收式制冷机组节流阀二，24为空气预热器，25为烟气再循环除水系统，26为烟气再循环风机一，27为烟气再循环风机二，28为一次风通道，29为二次风通道，30为燃尽风通道，31为空分系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明提供的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，包括高温回热器1、低温回热器2、中间冷却器3、预压缩机4、预冷器5、主压缩机6、再压缩机7、工质加热器8、锅炉9、过热器10、高压透平11、再热器12、低压透平13、供热换热器14、烟气冷却器15、空气预热器24、烟气再循环除水系统25、烟气再循环风机一26、烟气再循环风机二27、一次风通道28、二次风通道29、燃尽风通道30、空分系统31和吸收式制冷系统，吸收式制冷系统包括吸收式制冷机组发生器16、吸收式制冷机组空冷凝器17、吸收式制冷机组节流阀一18、吸收式制冷机组蒸发器19、吸收式制冷机组吸收器20、吸收式制冷机组溶液泵21、吸收式制冷机组溶液换热器22、吸收式制冷机组节流阀二23。
其中过热器10工质侧出口连接高压透平11，高压透平出口乏气连接再热器12工质侧入口，再热器12工质侧出口连接低压透平13，高压透平低压透平与再压缩机主压缩机同轴连接，低压透平同高温回热器1高温侧入口连接，高温回热器1高温侧出口和低温回热器2高温侧入口连接，低温回热器2高温侧出口连接中间冷却器3，工质与供热换热器14换热之后从中间冷却器3出口进入预压缩机4，预压缩机4出口分别和再压缩机7入口及预冷器5入口相连，预冷器5出口与主压缩机6进口相连，主压缩机6出口与低温回热器2低温侧入口相连，低温回热器2低温侧出口和再压缩机7出口与高温回热器1低温侧入口相连，高温回热器1低温侧出口与锅炉9连接；锅炉9上部布置有过热器10和再热器12，然后布置工质加热器8，高温回热器1低温侧入口前部分工质分流经过工质加热器8加热后再送入锅炉9；尾部烟道区域布置有烟气冷却器15，空气预热器24；烟气冷却器15与吸收式制冷系统相连；空气预热器24与一次风通道28，二次风通道29相连，尾部烟道一旁路分别与烟气再循环风机一26烟气再循环风机二27相连；烟气再循环风机一26出口同除水系统25相连接；空分系统31与一次风通道28，二次风通道29，燃尽风通道30相连。
其中吸收式制冷系统利用烟气余热作为驱动热源，烟气送入吸收式制冷系统发生器16提供热量后送出，回到锅炉。吸收式制冷系统发生器16制冷剂出口侧同吸收式制冷机组空冷凝器17相连，吸收式制冷机组空冷凝器17出口吸收式制冷机组节流阀一18连接，然后同吸收式制冷机组蒸发器19连接，从制冷对象中吸取热量，吸收式制冷机组蒸发器19出口同吸收式制冷机组吸收器20连接，吸收式制冷机组吸收器20吸收剂出口侧同吸收式制冷机组溶液泵21连接，吸收式制冷机组溶液泵21同吸收式制冷机组溶液换热器22的稀溶液入口侧相连，吸收式制冷机组溶液换热器22稀溶液出口侧同吸收式制冷机组发生器16吸收剂入口侧连接，而吸收式制冷机组溶液换热器22浓溶液入口侧同吸收式制冷机组发生器16吸收剂出口侧连接，吸收式制冷机组溶液换热器22浓溶液出口侧同吸收式制冷机组节流阀二23连接，吸收式制冷机组节流阀二23同吸收式制冷机组吸收器20吸收剂入口侧连接。
具体工作过程是：由锅炉9出来的高温高压工质CO2送入高压透平11内膨胀做功后，送入锅炉9内再热器12内再次加热后送入低压透平13内做功，采用分级再热的方式，以进一步提高效率；低压透平13排出的低压工质CO2，送入高温回热器1和低温回热器2将热量传递给高压侧的工质，低温回热器2高温侧出口工质CO2进入中间冷却器3进一步利用，作为热网热源在供热换热器14中满足对热用户的供热需求，同时合理的扩大了工质吸热温度区间；中间冷却器3出口的低温低压工质CO2，送入预压缩机4增压到中间压力，工质CO2在进入预冷器5之前，分流成两路，一路工质CO2送入预冷器5(主流)，再依次进入主压缩机6和低温回热器2低温侧入口，然后与再压缩机7出口的另一路工质CO2(分流)汇合，预压缩和再压缩结合压比增大，有利于透平的再热布置；工质CO2在高温回热器1低温侧入口前汇合后，又分为两路，一路进入高温回热器1加热(主流)，一路送入工质加热器8中加热(分流)，之后分流工质与高温回热器1高压侧出口的主流工质汇合送入锅炉9，利用烟气余热加热分流工质，降低锅炉排烟温度。工质加热器8出口烟气温度约为350～400℃，将尾部烟气分为三路，一路送入烟气冷却器15作为吸收式制冷系统发生器16的热源加热溴化锂稀溶液，溶液变浓，产生制冷剂(水)蒸汽进入吸收式制冷机组空冷凝器17，在吸收式制冷机组空冷凝器17中冷却，冷凝液(水)经吸收式制冷机组节流阀一18节流降压后进入吸收式制冷机组蒸发器19，从制冷对象中吸取热量，实现供冷，制冷剂(水)本身因吸热而蒸发，低压的制冷剂蒸汽被送回吸收式制冷机组吸收器20，重新被吸收剂(溴化锂溶液)吸收，吸收式制冷机组吸收器20内的溴化锂浓溶液吸收水蒸气后变为溴化锂稀溶液，经吸收式制冷机组溶液泵21加压后送入吸收式制冷机组溶液换热器22与吸收式制冷机组发生器16产生的溴化锂浓溶液换热，利用烟气低温段余热制冷，以提高能源利用效率；一路送入空气预热器24，加热一次风，二次风；一路作为烟气再循环抽气，再循环烟气又分为两路，一路经除水注氧后送入一次风通道28，一路经注氧后送入二次风通道29。空分系统31产生的低温O2利用预冷器5的热量升温后，分别注入一次风，二次风，燃尽风通道，分级燃烧以减少氮氧化物的生成。
本发明提供的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产的方法，其步骤为：(1)高背压乏气作为供热热源满足热用户供热需求；(2)对烟气余热分温段梯级利用，高温段加热分流工质CO2，低温段并联布置供冷机组和空气预热器；(3)利用空分系统得到纯氧后结合烟气再循环布置，合理组织燃烧。得到的O2一部分注入一、二次风提高其含氧量，另一部分作为燃尽风送入炉膛。
其中步骤(1)由于超临界CO2循环过程无相变，工质CO2始终处于较高压力下，透平做功排出的乏气具有较高背压。低压透平排汽首先通过高温回热器和低温回热器同再循环工质换热，然后作为热网热源加热热网回水，此时中间冷却器同时作为热网回水加热器，在供热换热器中满足用户的供热需求
进一步地，可根据供热负荷调整乏气背压。
进一步地，高背压乏气余热多用于供回水温度较低的热网，实际应用中可根据需求结合乏气供热和抽汽供热。
其中步骤(2)再循环工质CO2在进入高温回热器之前，分流部分工质进入锅炉内工质加热器，利用烟气高温余热(550～600℃)加热工质CO2后再送入锅炉；在尾部烟道并联布置空气预热器和烟气冷却器以利用低温段烟气余热(350～400℃)。进入烟气冷却器的低温烟气作为吸收式制冷系统发生器的驱动热源满足用户供冷需求。
进一步地，工质CO2可在高温回热器入口侧分流，也可在主压缩机出口侧分流。
进一步地，在吸收式制冷系统中，吸收制冷对象的余热后，可用这部分能量在冷凝器和吸收器将热水加热并入供热系统，进一步提高能源利用效率。
其中步骤(3)从尾部烟道中抽取部分烟气进行烟气再循环，再循环烟气分为两路，一路经除水、注氧后送入一次风通道进入空气预热器加热；一路经注氧后进入二次风通道预热。通过空分系统分离O2和N2，得到的低温O2和N2作为预冷器的冷源，冷却预压缩机出口工质CO2使其达到主压缩机入口的设计温度；而升温后的O2一部分按设定比例注入再循环烟气作为一次风和二次风进入空气预热器，调节一次风和二次风中的含氧量，另一部分作为纯氧燃尽风送入锅炉炉膛的燃尽区，保证燃料的完全燃烧。分级燃烧的方式有效降低飞灰含碳量以及NOx排放量。
以上内容仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本技术领域的普通技术人员对于本发明的技术方案做出的若干简单推演或者替换，只要不脱离本发明的构思，均应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (6)

1.一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，其特征在于，包括高温回热器(1)、低温回热器(2)、中间冷却器(3)、预压缩机(4)、预冷器(5)、主压缩机(6)、再压缩机(7)、工质加热器(8)、锅炉(9)、过热器(10)、高压透平(11)、再热器(12)、低压透平(13)、供热换热器(14)、烟气冷却器(15)、空气预热器(24)、烟气再循环除水系统(25)、烟气再循环风机一(26)、烟气再循环风机二(27)、一次风通道(28)、二次风通道(29)、燃尽风通道(30)、空分系统(31)和吸收式制冷系统，吸收式制冷系统包括吸收式制冷机组发生器(16)、吸收式制冷机组空冷凝器(17)、吸收式制冷机组蒸发器(19)、吸收式制冷机组吸收器(20)、吸收式制冷机组溶液泵(21)和吸收式制冷机组溶液换热器(22)；其中，
锅炉(9)上部布置有过热器(10)和再热器(12)，然后布置工质加热器(8)，过热器(10)工质侧出口连接高压透平(11)，高压透平(11)出口乏气连接再热器(12)工质侧入口，再热器(12)工质侧出口连接低压透平(13)，高压透平(11)、低压透平(13)与再压缩机(7)、主压缩机(6)同轴连接，低压透平(13)同高温回热器(1)高温侧入口连接，高温回热器(1)高温侧出口和低温回热器(2)高温侧入口连接，低温回热器(2)高温侧出口连接中间冷却器(3)，工质与供热换热器(14)换热之后从中间冷却器(3)出口进入预压缩机(4)，预压缩机(4)出口分别和再压缩机(7)入口及预冷器(5)入口相连，预冷器(5)出口与主压缩机(6)进口相连，主压缩机(6)出口与低温回热器(2)低温侧入口相连，低温回热器(2)低温侧出口和再压缩机(7)出口与高温回热器(1)低温侧入口相连，高温回热器(1)低温侧出口与锅炉(9)连接；高温回热器(1)低温侧入口前部分工质分流经过工质加热器(8)加热后再送入锅炉(9)；尾部烟道区域布置有烟气冷却器(15)，空气预热器(24)；烟气冷却器(15)与吸收式制冷系统相连；空气预热器(24)与一次风通道(28)，二次风通道(29)相连，尾部烟道一旁路分别与烟气再循环风机一(26)烟气再循环风机二(27)相连；烟气再循环风机一(26)出口同烟气再循环除水系统(25)相连接；空分系统(31)与一次风通道(28)，二次风通道(29)，燃尽风通道(30)相连；
吸收式制冷系统利用烟气余热作为驱动热源，烟气送入吸收式制冷系统发生器(16)提供热量后送出，回到锅炉(9)；吸收式制冷系统发生器(16)制冷剂出口侧同吸收式制冷机组空冷凝器(17)相连，吸收式制冷机组空冷凝器(17)出口同吸收式制冷机组蒸发器(19)连接，从制冷对象中吸取热量，蒸发器出口同吸收式制冷机组吸收器(20)连接，吸收式制冷机组吸收器(20)吸收剂出口侧同吸收式制冷机组溶液泵(21)连接，吸收式制冷机组溶液泵(21)同吸收式制冷机组溶液换热器(22)的稀溶液入口侧相连，吸收式制冷机组溶液换热器(22)稀溶液出口侧同发生器(16)吸收剂入口侧连接，而吸收式制冷机组溶液换热器(22)浓溶液入口侧同发生器(16)吸收剂出口侧连接，吸收式制冷机组溶液换热器(22)浓溶液出口侧同吸收式制冷机组吸收器(20)吸收剂入口侧连接。
2.根据权利要求1所述的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，其特征在于，吸收式制冷系统还包括吸收式制冷机组节流阀一(18)、吸收式制冷机组空冷凝器(17)出口同吸收式制冷机组节流阀一(18)连接，然后同吸收式制冷机组蒸发器(19)连接。
3.根据权利要求1所述的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，其特征在于，吸收式制冷系统还包括吸收式制冷机组节流阀二(23)，吸收式制冷机组溶液换热器(22)浓溶液出口侧同吸收式制冷机组节流阀二(23)连接，吸收式制冷机组节流阀二(23)同吸收式制冷机组吸收器(20)吸收剂入口侧连接。
4.根据权利要求1所述的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，其特征在于，该系统利用烟气高温段550～600℃余热加热分流的部分工质CO2；循环工质CO2在高温回热器高压侧入口位置分流，一部分进入高温回热器(1)加热，一部分进入锅炉(9)内的工质加热器利用烟气加热，汇合后送入锅炉(9)；
工质加热器出口烟气温度约为350～400℃，为利用这部分烟气低温段余热，尾部烟道内并联布置空气预热器和烟气冷却器；空气预热器预热一次风二次风及燃尽风，以改善并强化燃烧过程；烟气冷却器利用烟气余热作为驱动热源，结合溴化锂吸收式制冷机组，完成用户的供冷需求。
5.根据权利要求1所述的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，其特征在于，该系统利用纯氧和再循环烟气的混合气体作为助燃气体，并分别对混合气体中氧气含量和烟气含量进行一、二次风分级；在尾部烟道抽取一部分烟气进行烟气再循环，再循环烟气分为两路，一路经除水冷却、增氧处理后送入一次风通道在空气预热器中预热后送入锅炉；一路经增氧处理后作为二次风，烟气抽取点布置在工质加热器后，抽取的再循环烟气温度较高，高温烟气预热了烟气/氧气混合气体，再在空气预热器中进一步预热后送入锅炉，显著提高燃烧效率；利用空分系统分离得到纯氧，再按设定比例分别注入一次风二次风通道，增加一次风和二次风中的含氧量，在炉膛上部单则独送入的纯氧燃尽风；富氧燃烧配合氧深度分级燃烧，保证了燃料的充分燃烧。
6.根据权利要求1所述的一种耦合富氧燃烧的超临界CO2循环冷热电联产系统，其特征在于，该系统通过空分系统分离O2和N2，得到低温O2和N2作为预冷器的冷源，工质CO2在预冷器中与低温O2和N2换热，降温至主压缩机入口的设计温度，低温O2则利用工质CO2废热预热，利于下一步使用。
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