[發明專利]菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統

有效

• 申請號: 201510315273.X
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104912755A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 于秀艷;徐海洲;趙志淵
• 申請（專利權）人: 中國華電工程（集團）有限公司;華電分布式能源工程技術有限公司
• 主分類號: F03G6/00
• 分類號: F03G6/00;F01K25/08
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及發電系統，特別是涉及一種菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統。

背景技術

天燃氣發電是最穩定的分布式供能方式之一，優秀的冷熱電三聯供發電系統能夠把燃氣發電效率提高到95％以上。從世界發達國家和一些東南亞國家發展經驗來看，發展分布式燃氣發電系統是實現節能減排和能源供應可持續發展的必由之路，具有高效、節能、減排、環保、提高供能安全性、電力與燃氣供應削峰填谷及促進循環經濟發展等眾多的優勢，是現代能源領域發展的不可逆轉的潮流，是最具發展前景的能源供應方式。

但是，天然氣資源畢竟是屬于易消耗的不可再生的能源，而且天然氣資源也不是取之不盡用之不竭的，所以應該盡量節省使用減少消耗。這就需要盡量開發和使用一些可再生的清潔能源來作為天然氣的替代或補充，如太陽能、風能、地熱能等。

太陽能是一種遍布全球取之不盡用之不竭的最好的可再生能源，但太陽能資源的利用也有它受約束之處，其中最大的受約之處就是太陽能只有白天晴天才能利用，陰天和晚上無法利用，這就導致能源利用的不連續性。為了實現太陽能的連續發電，則需要花費巨大的財力做工程浩大的儲能系統，不僅儲能用的設備和材料非常昂貴，而且還具有各種不易實現的制約，實現難度比較大。如太陽能菲涅爾式發電系統，是屬于中低溫的太陽能系統。菲涅爾式太陽能發電由多列雙軸太陽追蹤系統的反射鏡陣列將太陽光聚焦到接收器上，接收器將聚集的太陽輻射能轉化為熱能，然后再將熱能傳遞給熱力循環加熱工質，驅動汽輪機做功發電。菲涅爾式太陽能發電系統具有實現和制造相對較容易的太陽能系統，也可以不需要利用某種氣體、液體或熔融鹽等作為中間循環介質，但如果要連續運行，仍需要用熔融鹽等材料作為儲能介質，無形中增加了儲能系統和設備，系統復雜，工程龐大，材料昂貴，耗電量大。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統，將天然氣發電系統和菲涅爾式太陽能光熱發電系統有機的結合在一起，能夠減少天然氣資源的消耗，降低運營成本，同時，能夠有效地利用可再生能源太陽能進行發電，并且在菲涅爾式太陽能光熱發電系統無需設置耗資巨大的儲能系統的情況下保證整個系統連續發電供能，以減少每天機組啟停所帶來的汽水和熱量損失，延長設備使用壽命，提高系統整體運行效率。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統，包括燃氣發電系統、余熱鍋爐、菲涅爾式太陽能光熱轉換系統、汽輪機和第二發電機；汽輪機和第二發電機相連，燃氣發電系統和余熱鍋爐的煙氣系統相連通，汽輪機汽水系統與余熱鍋爐的汽水系統相連通，菲涅爾式太陽能光熱轉換系統經汽水循環通道及余熱鍋爐和汽輪機相連通。其中，菲涅爾式太陽能光熱轉換系統采用水作為循環工質，省去儲熱系統。水相對于中間介質和儲熱材料來說成本更低，更容易獲得，系統更簡化。

前述的菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，燃氣發電系統包括空壓機、燃燒室、燃氣輪機和第一發電機，空壓機、燃燒室和燃氣輪機依次連通，燃氣輪機和第一發電機相連，燃氣輪機和余熱鍋爐煙氣系統相連通。

前述的菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，太陽能光熱轉換系統是菲涅爾式。菲涅爾式太陽能光熱發電系統采用水做循環工質，不設儲能系統。

前述的菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，還包括余熱鍋爐補燃系統，補燃系統和余熱鍋爐相連通。補燃系統用于當太陽不足或沒有光照時，采用天然氣補燃的方式滿足冷熱電負荷的需求。

前述的菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，還包括余熱鍋爐尾部熱水加熱系統，余熱鍋爐尾部熱水加熱系統位于余熱鍋爐的煙道末端。通過設置余熱鍋爐尾部熱水加熱系統可以充分的利用余熱鍋爐尾部煙氣的余熱，將產生的熱水用于供給用戶作為生活熱水，并且可以降低余熱鍋爐排煙溫度。

前述的菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，余熱鍋爐補燃系統、汽水循環通道和余熱鍋爐尾部熱水加熱系統沿余熱鍋爐的煙氣排氣方向依次布置。將汽水循環通道設置在余熱鍋爐尾部熱水加熱系統的上游，是為了能夠將熱量集中供應給汽水循環通道，而余熱鍋爐尾部熱水加熱系統只是為了更加充分地利用余熱鍋爐尾部排煙的余熱。

前述的菲涅爾式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，余熱鍋爐上設有汽包，汽水循環通道與汽包相連通。其作用是在余熱鍋爐內產生蒸汽。