[發(fā)明專(zhuān)利]發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711264847.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108361163B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宇波;李巖巖;楊緒飛;王鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京石油化工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): F03G6/06
• 分類(lèi)號(hào): F03G6/06;F01K25/00;F24S10/95
• 代理公司: 北京市維詩(shī)律師事務(wù)所 11393
• 代理人: 李翔;徐永浩

本申請(qǐng)涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)一種發(fā)電系統(tǒng)。發(fā)電系統(tǒng)包括集熱系統(tǒng)、傳熱系統(tǒng)和發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)，其中，所述集熱系統(tǒng)和所述傳熱系統(tǒng)能夠進(jìn)行熱交換；所述傳熱系統(tǒng)包括回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)和直熱傳熱子系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)能夠與所述回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)和所述直熱傳熱子系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，使得所述發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)中的供給的發(fā)電做功介質(zhì)首先與所述回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)中的回?zé)醾鳠峁べ|(zhì)熱交換，隨后與所述直熱傳熱子系統(tǒng)中的直熱傳熱工質(zhì)進(jìn)一步熱交換，從而減少了傳熱系統(tǒng)中傳熱工質(zhì)的可用能損失，充分利用傳熱工質(zhì)傳遞的熱量對(duì)發(fā)電做功介質(zhì)進(jìn)行再熱，提升發(fā)電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能作為一種清潔的可再生能源，是目前最有潛力的替代能源。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)能耗相對(duì)較低，且對(duì)環(huán)境影響較小，是一種理想的技術(shù)選擇。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN101761461A提出過(guò)一種熱管式太陽(yáng)能有機(jī)朗肯循環(huán)低溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)減少了導(dǎo)熱油回路，實(shí)現(xiàn)有機(jī)工質(zhì)與集熱器的高效換熱，但是存在兩個(gè)問(wèn)題：一是有機(jī)工質(zhì)在經(jīng)過(guò)動(dòng)力輸出裝置做功后還保留部分熱能，這些熱能不能充分利用從而導(dǎo)致系統(tǒng)效率很低。二是系統(tǒng)中工質(zhì)從冷凝器出來(lái)后直接進(jìn)入泵，容易對(duì)泵造成損傷，而且工質(zhì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，內(nèi)部有機(jī)工質(zhì)發(fā)生損耗，無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充。

根據(jù)我國(guó)能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，大部分天然氣將以LNG的形式輸送入中國(guó)，LNG氣化會(huì)放出大量冷量，其值約為830KJ/Kg，如果不能很好的利用，將造成巨大的能量浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。由此可見(jiàn)，有效的回收利用LNG高品位冷能的重要性。目前LNG冷發(fā)電的技術(shù)主要有：直接膨脹法、二次媒體法、聯(lián)合法。直接膨脹法是利用氣化后的高壓天然氣直接膨脹發(fā)電；二次媒體法也稱(chēng)為冷媒朗肯循環(huán)法，LNG通過(guò)冷凝器將冷量轉(zhuǎn)化到某一冷媒上，利用LNG與環(huán)境的溫差推動(dòng)冷媒的蒸汽動(dòng)力循環(huán)，從而對(duì)外做功發(fā)電的過(guò)程；聯(lián)合法式綜合直接膨脹法和二次媒體法，先將一部分冷量提供給朗肯循環(huán)冷凝器，氣化后的天然氣再通過(guò)透平膨脹做功發(fā)電。為了保證管網(wǎng)壓力無(wú)法直接使用直接膨脹法，因此選用聯(lián)合法發(fā)電，目前我國(guó)還沒(méi)有在建或者投入運(yùn)行的LNG冷能來(lái)發(fā)電的工業(yè)裝置，國(guó)外的LNG接收站也只是最簡(jiǎn)單的朗肯循環(huán)系統(tǒng)。但是存在如下問(wèn)題：一是換熱器的換熱損失較大，二是系統(tǒng)循環(huán)中冷能回收效率很低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)能夠減少傳熱工質(zhì)的可用能損失，充分利用傳熱工質(zhì)傳遞的熱量對(duì)發(fā)電做功介質(zhì)進(jìn)行再熱，提升發(fā)電效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)包括集熱系統(tǒng)、傳熱系統(tǒng)和發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)，其中，所述集熱系統(tǒng)和所述傳熱系統(tǒng)能夠進(jìn)行熱交換；所述傳熱系統(tǒng)包括回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)和直熱傳熱子系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)能夠與所述回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)和所述直熱傳熱子系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，使得所述發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)中的供給的發(fā)電做功介質(zhì)首先與所述回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)中的回?zé)醾鳠峁べ|(zhì)熱交換，隨后與所述直熱傳熱子系統(tǒng)中的直熱傳熱工質(zhì)進(jìn)一步熱交換。

通過(guò)該技術(shù)方案，由于回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)和直熱傳熱子系統(tǒng)都能夠和發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，這樣，發(fā)電動(dòng)力輸出系統(tǒng)中的發(fā)電做功介質(zhì)首先與回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)中的回?zé)醾鳠峁べ|(zhì)熱交換，隨后與直熱傳熱子系統(tǒng)中的直熱傳熱工質(zhì)進(jìn)一步熱交換以再熱，從而減少了傳熱系統(tǒng)中傳熱工質(zhì)的可用能損失，充分利用傳熱工質(zhì)傳遞的熱量對(duì)發(fā)電做功介質(zhì)進(jìn)行再熱，提升發(fā)電效率。

進(jìn)一步地，所述傳熱系統(tǒng)包括工質(zhì)混合器，其中，沿著傳熱工質(zhì)的流動(dòng)方向，所述工質(zhì)混合器連接在所述回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)和所述直熱傳熱子系統(tǒng)的下游。

進(jìn)一步地，所述回?zé)醾鳠嶙酉到y(tǒng)包括回?zé)崞鳎渲校龉べ|(zhì)混合器的出口端和所述回?zé)崞鬟B接；所述回?zé)崞髋c所述集熱系統(tǒng)和所述傳熱系統(tǒng)之間的熱交換裝置連接。

進(jìn)一步地，所述工質(zhì)混合器的出口端和所述回?zé)崞髦g的管路上沿著傳熱工質(zhì)的流向依次布置有工質(zhì)儲(chǔ)罐和工質(zhì)泵。