[發明專利]一種溫控加熱型太陽能燃氣聯合循環發電系統及其方法

有效

• 申請號: 202110129956.1
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112879161B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 付忠廣;崔躍龍;許樂;盧茂奇;張高強
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C6/18;F01K23/10;F01K7/44;F03G6/06;F01D15/10;F01K13/02
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 康震

本發明實施例公開了一種溫控加熱型太陽能燃氣聯合循環發電系統及其方法，該系統包括槽式太陽能集熱子系統、燃氣輪機子系統、汽輪機子系統、余熱鍋爐子系統。為了增加太陽能集熱器出口蒸汽產量，提出從過熱蒸汽管道或汽輪機中抽汽加熱太陽能集熱器進口水的方法，以達到最佳的蒸汽產量，提升聯合循環的能量利用率。根據太陽輻射的強弱和排煙溫度自動調整進入太陽能集熱器的進水比例和過熱蒸汽管道或汽輪機的抽汽量，保證太陽能集熱器進口水溫度達到其設計接近點溫差對應的溫度值，實現對能量的梯級互補和綜合利用，提高太陽能聯合循環系統的運行效率。

技術領域

本發明實施例涉及發電設備技術領域，具體涉及一種溫控加熱型太陽能燃氣聯合循環發電系統及其方法。

背景技術

能源與環境問題一直是當今世界的熱點問題，隨著科學技術的不斷進步和人們生活水平的提升，現代社會對電能的需求越來越高，環境問題也愈加重要。燃用天然氣等清潔能源的燃氣-蒸汽聯合循環電廠具有啟動快、供電效率高、占地面積小、電站建設周期短、投資低、可靠性高、環境污染小、機組噪聲小等優點，在我國電力產業中比重逐漸增大，已成為北上廣深等大城市的主力機組，同時太陽能作為清潔可再生能源，能對煤炭、石油、天然氣等不可再生能源提供有力的補充，可基于“能量對口，梯度利用”的原則將太陽能耦合在燃氣—蒸汽聯合循環(GTCC)系統中構成太陽能燃氣—蒸汽聯合循環(ISCC)系統，利用太陽能加熱部分給水，是實現能源高效利用的一種方式，然而不同的耦合方式對系統性能的影響不同，如何在燃氣-蒸汽聯合循環中耦合太陽能以獲得更高的聯合循環運行效率成為了研究的必要問題，對我國可持續發展戰略具有重大的現實意義。

發明內容

為此，本發明實施例提供一種溫控加熱型太陽能燃氣聯合循環發電系統及其方法，以獲得更高的聯合循環運行效率。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

根據本發明實施例的第一方面，提出了一種溫控加熱型太陽能燃氣聯合循環發電系統，所述系統包括燃氣輪機子系統、汽輪機子系統、槽式太陽能集熱子系統以及余熱鍋爐子系統；

所述燃氣輪機子系統包括依次連接的壓氣機、燃燒室、燃氣透平和發電機，所述燃氣透平的出口通過排氣管道連接所述余熱鍋爐子系統以對燃氣輪機排氣進行回收利用；所述汽輪機子系統包括依次連接的高壓缸、低壓缸和發電機；

所述槽式太陽能集熱子系統包括太陽能集熱器、進口水加熱器、第一高壓水泵以及第一混合器，所述太陽能集熱器的進口連接進水口加熱器的出口，所述進口水加熱器的進口連接第一高壓水泵的出口，所述第一高壓水泵的進口連接第一混合器的出口；

所述余熱鍋爐子系統包括冷凝器、低壓水泵、第一分流器、第二混合器、凝結水預熱器、第二分流器以及高壓過熱器，所述冷凝器連接低壓缸，所述低壓水泵連接冷凝器，所述第一分流器的進口連接低壓水泵，所述第一分流器的第一路出口連接第二混合器的第一路進口，所述第二混合器的第二路進口連接進口水加熱器的熱源介質出口，所述第二混合器的出口連接凝結水預熱器的進口，所述凝結水預熱器的出口連接第二分流器的進口，所述第二分流器的第一路出口連接第一混合器的第一路進口，所述第一分流器的第二路出口連接第一混合器的第二路進口，所述太陽能集熱器的出口連接高壓過熱器的進口，所述高壓過熱器的出口連接所述高壓缸。

進一步地，所述余熱鍋爐子系統還包括第二高壓水泵、高壓省煤器、高壓蒸發器、高壓汽包以及第三混合器，所述第二分流器的第二路出口連接所述第二高壓水泵的進口，所述第二高壓水泵的出口連接高壓省煤器的進口，所述高壓省煤器的出口連接高壓汽包和高壓蒸發器的進口，所述高壓蒸發器的出口連接第三混合器的第一路進口，所述太陽能集熱器的出口連接第三混合器的第二路進口，所述第三混合器的出口連接高壓過熱器的進口。

進一步地，所述余熱鍋爐子系統還包括低壓蒸發器、低壓汽包以及低壓過熱器，所述第二分流器的第三路出口連接低壓汽包和低壓蒸發器的進口，所述低壓汽包的出口連接低壓過熱器的進口，所述低壓過熱器的出口連接低壓缸。