[发明专利]太阳能高温集热储热燃气轮机发电装置

说明书

本发明涉及能源技术领域，公开了一种太阳能高温集热储热燃气轮机发电装置，包括：燃烧室、太阳能集热器、化学储热罐、三通阀A和三通阀B；化学储热罐具有高温侧和低温侧；三通阀A的一出口连接太阳能集热器压缩空气进口，另一出口连接三通阀B的进口，三通阀B的一个出口连接化学储热罐的低温侧，另一个出口连接燃烧室的进口；太阳能集热器压缩空气出口连接化学储热罐的高温侧和燃烧室的进口，化学储热罐的低温侧也连接燃烧室的进口。该太阳能高温集热储热燃气轮机发电装置具有更少的化石燃料消耗、更长使用寿命和更好的上网电质量。

本发明要求了申请号为CN 201610668545.9，申请日为2016年8月12日，名称为一种高温集热储热燃气轮机发电方法与装置的中国发明专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及能源技术领域，特别涉及一种太阳能高温集热储热燃气轮机发电装置。

背景技术

全球太阳能辐射总量约1.7×10¹⁷W，其中我国约占1％(1.8×10¹⁵W，相当于1.9万亿吨标煤/年)，约为我国目前年能耗总量的700倍，太阳能蕴藏着巨大的开发潜力。利用太阳能这种清洁、无污染的可再生能源，对于减轻目前化石能源、环境污染压力等具有重要意义。

太阳能发电技术主要有光伏和光热两种方式。由于太阳能能流密度比较低，能量波动比较大，采用光伏并网发电，对电网的冲击较大，如果采用蓄电池储电，则成本太高。

太阳能热发电技术是将太阳能聚焦之后转变为热能，再进行热功转换进行发电的技术。同时，燃气轮机发电系统具有效率高、起动快、调峰性能好、建设周期短、占地面积小、耗水少以及维护成本低等一系列优点。将燃气轮机发电系统应用于太阳能热发电技术，利用太阳能加热燃气轮机中的压缩空气，再进入燃烧室助燃后发电，可以大幅减少化石燃料的耗量。

然而，如前文所述，由于太阳能能流密度比较低，能量波动比较大。当阳光强烈时，可能导致集热器温度过高，降低其运行稳定性。而当阳光不足时，则导致进入燃烧室的压缩空气的温度不够，难以起到节约能耗的技术效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能高温集热储热燃气轮机发电装置，该太阳能高温集热储热燃气轮机发电装置具有更少的化石燃料消耗、更长使用寿命和更好的上网电质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能高温集热储热燃气轮机发电装置，包括：燃烧室、太阳能集热器、化学储热罐、三通阀A和三通阀B；

化学储热罐具有高温侧和低温侧；

三通阀A的一出口连接太阳能集热器压缩空气进口，另一出口连接三通阀B的进口，三通阀B的一个出口连接化学储热罐的低温侧，另一个出口连接燃烧室的进口；

太阳能集热器压缩空气出口连接化学储热罐的高温侧和燃烧室的进口，化学储热罐的低温侧也连接燃烧室的进口；

当太阳能充足时，空气经三通阀A进入太阳能集热器，加热并提高温度，从太阳能集热器出来的空气一部分进入化学储热罐，从高温侧至低温侧依次经过各层化学储热物质，另一部分进入燃烧室辅助燃烧；

当太阳能不足时，空气经三通阀A和三通阀B进入化学储热罐，从低温侧至高温侧依次经过各层化学储热物质，被化学储热罐释放的热量加热，再进入燃烧室辅助燃烧。

在当前，有多种储热方法都得到了广泛的应用。根据能量的储存形式不同，可以分为以下三种：显热储热、潜热储热和化学储热。

显热储热是利用储热材料自身温度的上升或者下降来存储或释放热量。这种储热方式在几种储热方式中原理最简单、技术最成熟，应用也是最广泛的，但储热密度相对较低，体积大。