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龙图腾网获悉华北电力大学申请的专利一种高温高压下的煤基半闭式复合工质循环系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120988742B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510958409.2，技术领域涉及：C10J3/48；该发明授权一种高温高压下的煤基半闭式复合工质循环系统是由程永攀;马敬凯;荆云雪;张宇宁设计研发完成，并于2025-07-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高温高压下的煤基半闭式复合工质循环系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种高温高压下的煤基半闭式复合工质循环系统。包括：干燥器、磨煤机、气化炉、热交换器、反应器、压气机、燃烧室、透平单元、回热器和凝结器。干燥器用于接收进口温度和压力为15℃和0.1MPa的原煤，利用温度和压力分别为174.23℃和0.103MPa的N2将原煤干燥至2％的含水量后，送入磨煤机。透平单元接收燃烧室输出的温度和压力分别为1450℃和38MPa的燃烧烟气，燃烧烟气进入sCO2透平膨胀做功，输出温度和压力分别为792.46℃和1.4MPa的烟气至回热器。凝结器输出的循环CO2与用于燃烧的压缩氧气混合形成氧化剂流后进入压气机压缩到38MPa，送入再热器完成预热过程。本发明提出通过提升透平入口温度和压力，增加单位质量工质的热效率和比功，提升系统效率。

本发明授权一种高温高压下的煤基半闭式复合工质循环系统在权利要求书中公布了：1.一种高温高压下的煤基半闭式复合工质循环系统，其特征在于，包括：干燥器、磨煤机、气化炉、热交换器、除尘器、反应器、除硫炉、压气机、预热器、燃烧室、透平单元、回热器和凝结器； 所述的干燥器，用于接收进口温度和压力为15°C和0.1MPa的原煤，利用温度和压力分别为174.23℃和0.103MPa的N2将原煤干燥至2%的含水量后，送入磨煤机； 所述的磨煤机，用于将原煤磨成煤粉，磨煤机的能耗为每吨煤15kWh，煤粉被从sCO2动力循环中分离出的温度和压力为53.67℃和4MPa的CO2输送到气化炉； 所述的气化炉，用于接收煤粉、蒸汽和O2，蒸汽的温度和压力分别为300℃和4MPa，O2的温度和压力分别为191.29℃和4MPa，煤粉、蒸汽和O2反应生成合成气； 所述的热交换器，离开气化炉的合成气与回流的合成气混合得到1100℃的合成气，该合成气在三个热交换器中被冷却到350℃，温度和压力为1100℃和4MPa的合成气经过第一个热交换器后温度和压力降为736℃和3.96MPa，释放的热量用于加热调节燃烧室温度的CO2；温度和压力为736℃和3.96MPa的合成气经过第二个热交换器后温度和压力降为472.74℃和3.92MPa，释放的热量用于加热进入燃烧室的合成气；温度和压力为472.74℃℃和3.92MPa的合成气经过第三个热交换器后温度降为350℃和3.88MPa，释放的热量用于加热干燥煤粉用的N2； 所述的除尘器，用于接收热交换器输出的温度和压力为350℃和3.88MPa的合成气，对合成气进行去除灰分颗粒处理； 所述的除硫炉，用于接收温度和压力为38℃和3.72MPa的合成气，去除合成气中的H2S，脱硫后的合成气进入压缩机； 所述的压缩机，用于对接收的脱硫后的合成气进行压缩处理，输出温度和压力分别为365℃和38.77MPa的合成气； 所述的预热器，用于对压缩机输出的合成气进行预热处理后，预热器输出的温度和压力分别为726℃和38.38MPa的合成气被送入到sCO2动力循环的燃烧室； 所述的燃烧室，用于接收温度和压力分别为723.34℃和38.38MPa的被CO2稀释的O2、温度和压力为859.41℃和38.38MPa的调节燃烧室温度的回收CO2，以及预热器输出的温度和压力分别为726℃和38.38MPa的合成气，燃烧室输出由CO2和H2O组成的温度和压力分别为1450℃和38MPa的燃烧烟气； 所述的透平单元，用于接收燃烧室输出的温度和压力分别为1450℃和38MPa的燃烧烟气，燃烧烟气进入sCO2透平膨胀做功，透平单元输出温度和压力分别为792.46℃和1.4MPa的烟气至回热器； 所述的回热器；用于接收透平单元输出的温度和压力分别为792.46℃和1.4MPa的烟气，回热器利用烟气热量加热回收的CO2、稀释的O2和冷却透平用的CO2后，烟气的温度和下降到69.8℃和1.372MPa，回热器输出的烟气被传输到凝结器； 所述的凝结器：用于利用冷却水对回热器输出的烟气进行冷却处理，烟气中的水通过凝结器去除，烟气冷却到25℃； 凝结器输出的CO2被分成三股：一股CO2由煤气化生成的合成气中的CO燃烧产生，用于碳捕集；第二股CO2用于煤的输送；第三股CO2作为回收的CO2，作为工质完成动力循环；回收的CO2首先在压缩机中被压缩到8MPa，然后在CO2泵中加压到12MPa，之后冷却到环境温度； 12MPa的回收CO2被分成两股：第一股CO2与用于燃烧的压缩氧气混合形成氧化剂流后进入压气机压缩到39.17MPa，然后送入再热器完成预热过程；另一股CO2在CO2泵中加压到39.56MPa，并在再热器中进一步分成两股进行预热，一股高压CO2用于调节燃烧室的温度，另一股高压CO2用作sCO2透平的冷却剂。

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