[实用新型]燃气轮机发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种燃气轮机发电系统。

背景技术

目前，我国电力供应主要以燃煤发电为主。随着我国经济的发展，对电力的需求越来越大，在燃煤发电的过程中产生了大量的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质，造成酸雨、雾霾等严重环境问题。社会各界都在寻求更环保、高效的发电技术，以摆脱对煤炭资源的过度依赖，减轻燃煤发电对环境造成的污染。

燃气轮机是以气体作为工质，把燃料燃烧时释放出来的热量转变为有用功的动力机械。燃气轮机发电技术是燃气轮机利用高压空气和燃料混合燃烧产生的高压高温燃气在燃气透平中做功，推动叶片转动，从而带动发电机发电。由于燃气轮机主要使用天然气作为燃料，与煤相比，天然气是一种清洁的能源，能量转化率较高且污染物排放较低。天然气燃烧几乎不产生二氧化硫和颗粒物，二氧化碳排放量也仅有煤的三分之一。因此，燃气轮机发电技术具有良好的市场前景与巨大的环保效益。

由于燃气轮机发电需要高压空气助燃以产生高温高压的燃气，因此燃气轮机发电装置中往往配备有空气压缩机用来获取高压空气。传统燃气轮机发电机组的发电量的60％用来驱动空压机压缩空气。因此，为燃气轮机发电机组提供稳定的高压空气来源能省却燃气轮机结构中的空气压缩机，节省燃气轮机中压缩空气的耗功，大大提高燃气轮机输出功率与发电效率。

压缩空气储能技术是一种新型能源储存技术。它的基本原理是：在用电低谷期，利用多余的电能带动电动机和压缩机将空气压缩储存起来，在用电高峰，储存在储气室中的高压空气进入膨胀机膨胀做功，带动发电机发电。应用空气储能技术能够在用电低谷时将多余的电能以压缩空气内能的形式储存，在用电高峰时将电能释放补充电能不足，从而达到削峰填谷的目的，提高电厂经济性。同时还能调节供电频率和电压，管理电能质量，保证电网运行的安全性和电能品质，促进可再生能源如风电和太阳能发电的利用。但是，传统压缩空气储能技术需要很大的储气室来储存压缩空气，受地理位置的限制，且能量密度小，导致燃气轮机发电效率较低。因此，一种更优的燃气轮机发电系统亟待出现。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供了一种燃气轮机发电系统，以解决现有技术中的燃气轮机发电效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

一种燃气轮机发电系统，包括多级空气压缩系统、太阳能相变蓄热系统、空气液化系统和燃气轮机发电装置；

所述多级空气压缩系统包括：第一级空气压缩机、第一级级间冷却器、第二级空气压缩机、第二级级间冷却器、第三级空气压缩机、第三级级间冷却器、第四级空气压缩机、第四级级间冷却器，其中，第一级空气压缩机的出口与第一级级间冷却器的热端入口相连，第一级级间冷却器的热端出口与第二级空气压缩机的入口相连，第二级空气压缩机的出口与第二级级间冷却器的热端入口相连，第二级级间冷却器的热端出口与第三级空气压缩机的入口相连，第三级空气压缩机的出口与第三级级间冷却器的热端入口相连，第三级级间冷却器的热端出口与第四级空气压缩机的入口相连，第四级空气压缩机的出口与第四级级间冷却器的热端入口相连；

所述太阳能相变蓄热系统包括：太阳能集热器、相变蓄热器和导热油槽，其中，导热油槽的出口分别与太阳能集热器入口、第一级级间冷却器的冷端入口、第二级级间冷却器的冷端入口、第三级级间冷却器的冷端入口、第四级级间冷却器的冷端入口和相变蓄热器的入口相连，太阳能集热器的出口与相变蓄热器的入口相连，第一级级间冷却器的冷端出口、第二级级间冷却器的冷端出口、第三级级间冷却器的冷端出口和第四级级间冷却器的冷端出口均与相变蓄热器的入口相连，相变蓄热器的第一出口与导热油槽的入口相连；

所述空气液化系统包括：主换热器、节流阀、低温液体储罐和保冷箱，其中，主换热器、节流阀和低温液体储罐均位于保冷箱内，主换热器的热端入口与第四级级间冷却器的热端出口相连，主换热器的热端出口与节流阀的入口相连，节流阀的出口与低温液体储罐的入口相连，低温液体储罐的底部出口与主换热器的冷端入口相连，低温液体储罐的顶部出口排空；

所述燃气轮机发电装置包括：回热器、燃烧室、燃气透平、发电机，其中，回热器的冷端入口与主换热器的冷端出口相连，回热器的热端入口与相变蓄热器的第二出口相连，回热器的热端出口与导热油槽的入口相连，回热器的冷端出口与燃烧室的入口相连，燃烧室的出口与燃气透平的入口相连，燃气透平与发电机轴相连。

优选地，所述的太阳能集热器采用平板型太阳能集热器。