[发明专利]利用压差发电的复合发电系统

说明书

本发明揭示一种利用压差发电的复合发电系统。本发明的复合发电系统能利用燃气涡轮发电设备的涡轮机冷却空气与烟气的废热中的至少一个来提高压差发电设备的效率。而且，本发明利用液化天然气的冷能，冷却超临界流体发电设备的工作流体，而得以提高超临界流体发电设备的效率。

技术领域

本发明涉及一种复合发电系统，该复合发电系统利用燃气涡轮发电设备的涡轮机冷却空气与烟气的废热中的至少一个，通过压差发电来提高发电效率。

背景技术

天然气(Natural Gas，NG)指的是在地表下天然产生并且在地表条件下具备气体相的碳氢化合物及非碳氢化合物质。天然气虽然会根据产地而出现些许差异，但其中甲烷(CH₄)占有80～90％而其余则是乙烷(C₂H₆)、丙烷(C₃H₈)之类的可燃性气体。液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)指的是在低温(约-160度)下以人工方式液化的天然气。

天然气或原油采自油田，为了顺利开采而在油田注入蒸汽、地下水、海水、二氧化碳之类的填充剂。开采出来的天然气则以液化天然气之类的液化状态输送给消费地区。输送到消费地区的液化天然气为了使用或分配而需要进行再气化(regasification)。

可以使用海水进行液化天然气的再气化。但是如此使用海水时可能对海洋生态造成意想不到的影响。其它系统则可以燃烧天然气产生热量来将液化天然气予以再气化。但这样的再气化方式却会浪费能源。

而且，发电设备通常把天然气(NG)作为燃料使用，流入发电设备的天然气被要求具备适当的温度与压力。为此，以往利用减压阀之类的部件调节流入发电设备的天然气的压力。在上述天然气的减压过程中却会发生能源损失。

【先前技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)大韩民国公开专利第10-2017-0034719号(名称：结合了超临界二氧化碳发电和燃料电池的复合发电系统)

发明内容

【解决的技术课题】

本发明的目的是提供一种复合发电系统，该复合发电系统利用燃气涡轮发电设备的涡轮机冷却空气与烟气的废热中的至少一个来提高压差发电设备的效率。

【解决课题的技术方案】

本发明一个实施例的复合发电系统包括压差发电设备、燃气涡轮发电设备、空气流出路径、燃气加热器以及冷却空气流入路径。压差发电设备利用天然气的压力变化来发电。燃气涡轮发电设备具备吸入外部空气并予以压缩的压缩机、将压缩机所压缩的空气和通过了压差发电设备的天然气予以混合并燃烧的燃烧器、涡轮叶片受因燃烧器的燃烧而发生的烟气驱动而旋转的涡轮机、以及连接于涡轮机并且凭借旋转而发电的发电机。空气流出路径使燃气涡轮发电设备的压缩机所压缩的空气的一部分流出。燃气加热器使沿着空气流出路径移动的空气流入并且和流向压差发电设备的天然气进行热交换，而加热天然气。冷却空气流入路径使通过了燃气加热器的空气流入燃气涡轮发电设备的涡轮机。

本发明一个实施例的复合发电系统的空气流出路径具有：不通过燃气加热器而和冷却空气流入路径连接的分支流路、以及调节流入燃气加热器的空气的流量的空气流量调节阀。

本发明一个实施例的复合发电系统的冷却空气流入路径具备冷却风机。