[实用新型]槽式太阳能-燃气联合循环发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，特别是一种新颖的将槽式太阳能热发电技术与蒸汽-燃气联合循环发电技术相结合的发电系统。

背景技术

现有技术中，关于槽式太阳能热发电技术与燃气-蒸汽联合循环发电技术概述如下。

1、槽式太阳能热发电技术。

槽式太阳能热发电全称为“槽式抛物面聚光太阳能热发电”，其装置是一种借助槽式抛物面反光镜将太阳光反射并聚焦到集热管上，加热集热管中的导热油，管中导热油通过蒸汽发生系统将水加热成水蒸汽，驱动汽轮发电机组发电的清洁能源利用装置。

槽式太阳能热发电系统主要包括以下五个子系统。

（1）集热子系统，是系统的核心，由槽式抛物面反光镜、接收器和跟踪装置构成。热接收器采用真空管式；跟踪方式采用一维跟踪，南北布置方式。

（2）蒸汽发生子系统，由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成。工质为导热油，采用双回路，即接收器中导热油被加热后，进入蒸汽发生子系统中产生过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮发电子系统发电。

（3）发电子系统，基本组成与常规发电设备类似，但需要配置一种专用控制装置，用于太阳能加热系统与辅助能源系统之间的切换，或用于太阳能加热系统与辅助能源加热系统混合工作。

（4）储热子系统，在夜间情况下，太阳能热发电系统可以依靠热储能系统储存的能量维持系统正常运行一定的时间。

（5）辅助能源子系统。在夜间、阴天或其他无太阳光照射的情况下，可以采用辅助能源系统供热。

槽式太阳能热发电技术是目前世界上最成熟的，也是目前唯一实现商业化运行的太阳能热发电技术。槽式太阳能热发电技术的优势在于：系统结构紧凑，其太阳能热辐射收集装置占地面积比塔式和碟式系统的要小30%左右；槽式抛物面集热装置的制造所需的构件形式不多，容易实现标准化，适合批量生产；用于聚焦太阳光的槽式抛物面聚光器加工简单，制造成本较低；太阳能槽式发电不需太高的建筑，其跟踪系统只需一维同轴跟踪即可实现多个集热器的实时跟踪，减少跟踪系统难度和费用。

目前，槽式太阳能热发电技术的主要技术制约难点是集热工质（导热油）受材料特性限制，只能加热至390℃左右，产生的蒸汽温度为370℃左右，发电子系统热效率较低；此外，导热油还存在高温分解、腐蚀，低温凝固等问题。

2、燃气-蒸汽联合循环发电技术。

燃气-蒸汽联合循环发电技术是二十世纪四十年代末开始发展起来的一种能源综合利用技术，是以燃气轮机循环为前置循环、以蒸汽轮机循环为后置循环所组成的联合循环。燃气-蒸汽联合循环发电机组由燃气轮机发电机组、余热锅炉、蒸汽轮发电机组组成，将燃气轮机排出的“废气”引入余热锅炉，加热水产生高温高压的蒸汽，再推动汽轮机做功。相当于将燃气轮机的布雷顿循环和汽轮机的朗肯循环联合起来，形成能源梯级利用的总能系统，达到极高的热效率，整个联合循环的热效率较燃气轮机简单循环和汽轮发电机组有显著提高，可达60%左右。目前，燃气轮机的入口烟气温度已能达到约1500℃，排烟温度在480~610℃之间。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种槽式太阳能-燃气联合循环发电系统，此种带储热子系统的槽式太阳能热发电与燃气-蒸汽联合循环相结合的太阳能热发电系统（ISCC），能够提高太阳能的利用效率和全厂总热效率。该系统将槽式太阳能热发电系统中由太阳能蒸汽发生系统产生的蒸汽引入余热锅炉，利用燃气轮机的烟气余热，将蒸汽进一步过热，进入汽轮机发电。该系统中，槽式太阳能热发电系统集中吸收的太阳能转化为蒸汽的热能，经余热锅炉进一步提高蒸汽的品质，再经汽轮发电机组，最终转化为电能。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种槽式太阳能-燃气联合循环发电系统，包含相互连接的槽式太阳能热发电系统和燃气联合循环发电系统，燃气联合循环发电系统包括相互连接的余热锅炉和蒸汽轮发电机组，余热锅炉还连接燃气轮发电机组。

槽式太阳能热发电系统包含集热子系统，集热子系统连接储热子系统；集热子系统还连接蒸汽发生系统；蒸汽发生系统连接余热锅炉和蒸汽轮发电机组。

集热子系统与储热子系统通过第一导热油供油管和第一导热油回油管连接；集热子系统与蒸汽发生系统通过第二导热油供油管和第二导热油回油管连接；蒸汽发生系统与余热锅炉通过第一蒸汽管和第一给水管连接。

余热锅炉与蒸汽发电机组通过第二蒸汽管和第二给水流管连接。

本实用新型的有益效果如下。

1、槽式太阳能与天然气相结合联合循环发电，可提高能源利用效率。