[發明專利]塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統及方法

在審

• 申請號: 201910439186.3
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110159375A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 劉廣林;徐進良
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F03G6/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

1.一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統，包括：太陽能集熱系統、燃煤鍋爐熱源和二氧化碳布雷頓循環系統，其特征在于：所述太陽能熱源系統和燃煤鍋爐熱源的雙熱源耦合為所述二氧化碳布雷頓循環系統中的二氧化碳提供熱量，并且在太陽能充足時由所述太陽能熱源系統提供熱量，在太陽能不充足時，由所述太陽能熱源系統和所述燃煤鍋爐熱源共同提供熱量。

2.根據權利要求1所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統，其特征在于，所述太陽能熱源系統為塔式集熱系統。

3.根據權利要求1所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統，其特征在于，所述太陽能熱源系統包括：太陽能反射板、太陽能集熱塔、熱量輸運管路。

4.根據權利要求1所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統，其特征在于，所述二氧化碳布雷頓循環系統包括：太陽能高溫換熱器、燃煤鍋爐高溫換熱器、膨脹機、壓縮機、冷凝器、回熱器、二氧化碳分流控制器和二氧化碳集流控制器。

5.根據權利要求4所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統，其特征在于，在太陽能不充足時，通過所述二氧化碳分流控制器和所述二氧化碳集流控制器共同調節控制進入所述太陽能高溫換熱器和所述燃煤鍋爐高溫換熱器高溫換熱器的二氧化碳流量，實現由所述太陽能熱源系統和所述燃煤鍋爐熱源共同提供熱量。

6.根據權利要求4所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統，其特征在于，所述太陽能高溫換熱器用于實現所述太陽能熱源系統的太陽能與所述二氧化碳布雷頓循環系統中的二氧化碳之間的熱量交換。

7.根據權利要求4所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電系統，其特征在于，所述燃煤鍋爐高溫換熱器用于實現所述述燃煤鍋爐熱源與所述二氧化碳布雷頓循環系統中的二氧化碳之間的熱量交換。

8.一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電方法，其特征在于：利用太陽能集熱系統和燃煤鍋爐熱源為二氧化碳布雷頓循環系統中的二氧化碳提供熱能，且在太陽能充足時由所述太陽能熱源系統提供熱能，在太陽能不充足時，由所述太陽能熱源系統和所述燃煤鍋爐熱源共同提供熱量。

9.根據權利要求8所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電方法，其特征在于：所述二氧化碳布雷頓循環系統中，低溫低壓二氧化碳經過壓縮機加壓后依次進入回熱器和太陽能高溫換熱器和燃煤鍋爐高溫換熱器中加熱，加熱后的高溫高壓二氧化碳進入膨脹機膨脹做功，輸出動能驅動發電機輸出電能，膨脹后的低溫低壓二氧化碳進入所述回熱器和冷凝器中冷卻，然后再次進入所述壓縮機，完成布雷頓循環。

10.根據權利要求9所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電方法，其特征在于：在太陽能不充足時，通過二氧化碳分流控制器調節所述太陽能高溫換熱器與所述鍋爐熱源高溫換熱器的流量，二氧化碳集流控制器將經所述太陽能高溫換熱器和所述鍋爐熱源高溫換熱器加熱后的二氧化碳進行匯集輸出，實現由所述太陽能熱源系統和所述燃煤鍋爐熱源共同提供熱量。

11.根據權利要求9所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電方法，其特征在于：進入所述太陽能集熱系統的太陽光經過反射板折射后聚集在太陽能集熱塔中實現高溫熱源，并通過熱量輸運管路將熱能輸送到所述太陽能高溫換熱器，將熱能傳輸給所述二氧化碳布雷頓循環系統中的工質二氧化碳。

12.根據權利要求9所述的一種塔式太陽能-燃煤耦合熱源的二氧化碳發電方法，其特征在于：所述燃煤鍋爐高溫換熱器用于實現所述述燃煤鍋爐熱源與所述二氧化碳布雷頓循環系統中的二氧化碳之間的熱量交換。