[發明專利]一種碟式光熱耦合燃氣斯特林發電系統及發電方法

在審

• 申請號: 201811030016.1
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN110873028A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 楊豫森;崔華;徐波;譚智;陳輝
• 申請（專利權）人: 赫普科技發展（北京）有限公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F02G1/043;F24S20/40;F23R3/00
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 劉瀟;李萌

本發明公開了一種碟式光熱耦合燃氣斯特林發電系統及發電方法，所述碟式光熱耦合燃氣斯特林發電系統包括碟式光熱集熱裝置、可移動前置燃燒室、斯特林發電裝置和支撐移動機構；斯特林發電裝置的兩側分別設置有熱端和冷端，熱端設有高溫吸熱面；可移動前置燃燒室安裝固定于支撐移動機構上，支撐移動機構帶動可移動前置燃燒室在第一位置和第二位置之間切換。本發明可在一個設備中實現光熱發電和燃氣斯特林發電的耦合，從而保證整個發電機組白天和夜晚的穩定發電輸出。

技術領域

本發明涉及耦合發電利用領域，具體涉及一種碟式光熱耦合燃氣斯特林發電系統及發電方法。

背景技術

隨著全球能源消愈發緊張，人們對環境的關注目益加強。能源短缺和環境污染已經成為影響人們生活和制約社會發展的重要課題，世界各國都在努力開發清潔的新能源。太陽能作為一種清潔環保、儲量無窮的自然能源，其在人類所利用的能源種類中所占比例變得越來越大。

目前碟式斯特林只能在有太陽的晴天發電的缺陷，且由于斯特林發動機的位置不固定(隨碟架一起轉動)而難以實現系統的蓄熱或補燃。發電機的輸出功率容易受到天氣的影響，即使在白天，其日照強度也是不斷變化的，因此輸出的電能不穩定，接入電網前需要將其調整為穩定的輸出。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種耦合斯特林發電系統及方法，通過在碟式光熱斯特林發電機的太陽能集熱裝置的高溫集熱面下加裝前置燃燒室，將燃氣斯特林發電機與光熱斯特林發電機進行耦合，可以實現光熱斯特林發電機全天候24小時的穩定發電輸出。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種碟式光熱耦合燃氣斯特林發電系統，包括：

碟式光熱集熱裝置、可移動前置燃燒室、斯特林發電裝置和支撐移動機構；

所述斯特林發電裝置的兩側分別設置有熱端和冷端，所述熱端設有高溫吸熱面；

所述可移動前置燃燒室安裝固定于所述支撐移動機構上，所述支撐移動機構帶動所述可移動前置燃燒室在第一位置和第二位置之間切換；

當所述可移動前置燃燒室位于所述第一位置，所述高溫吸熱面接收來自所述碟式光熱集熱裝置的太陽熱能，并將所述太陽熱能傳遞至所述熱端；

當所述可移動前置燃燒室位于所述第二位置，所述高溫吸熱面接收來自所述可移動前置燃燒室的燃氣燃燒熱能，并將所述燃氣燃燒熱能傳遞至所述熱端。

進一步的，所述冷端連接有散熱機構，所述散熱機構為空氣冷卻裝置或水冷卻裝置。

進一步的，所述可移動前置燃燒室包括燃燒室外罩和位于所述燃燒室外罩內部的燃燒部件。

進一步的，當所述可移動前置燃燒室位于所述第一位置，所述碟式光熱集熱裝置將所述太陽熱能直接傳遞至所述高溫吸熱面；當所述可移動前置燃燒室位于所述第二位置，所述燃燒室外罩與所述高溫吸熱面共同包圍形成能夠容納所述燃燒部件的密閉燃燒空間。

進一步的，所述燃燒部件為燃燒器；所述燃燒器與燃氣供氣管路相互連通。

進一步的，所述燃燒部件為點火器和圍繞于所述點火器四周的若干個的燃氣噴嘴和空氣噴嘴。

進一步的，所述可移動前置燃燒室還包括設置于所述燃燒室外罩外部的耐火材料層。

一種采用碟式光熱耦合燃氣斯特林發電系統的發電方法，包括以下步驟：

S1.將所述碟式光熱耦合燃氣斯特林發電系統設定為初始狀態，在所述初始狀態中，所述可移動前置燃燒室位于所述第一位置，所述碟式光熱集熱裝置處于非聚光狀態和防風保護狀態；