[发明专利]太阳能燃气轮机发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能燃气轮机发电系统，特别涉及一种可提高发电效率的太阳能燃气轮机发电系统。

背景技术

现有的太阳能燃气轮机发电系统，一般将燃气轮机水平放置在地面，这就使得燃气轮机与太阳能吸热器距离较远，导致管道安装比较复杂，热量损失较大，效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种可减少热量损失、提高发电效率的太阳能燃气轮机发电系统。

本发明提供一种太阳能燃气轮机发电系统，包括发电机以及驱动所述发电机运行的燃气轮机，所述燃气轮机包括压气机，所述压气机包括用于输出压缩空气的压气机出口；透平，所述透平通过透平工质通道与所述压气机出口相通，从而通过所述透平工质通道接收欲在所述透平上做功的工质，所述太阳能燃气轮机发电系统对在所述透平上做功的工质设置一临界温度；太阳能吸热器，所述太阳能吸热器设置在所述透平工质通道上，用于接收所述压气机出口的压缩空气，并利用吸收地面安装的太阳能反射装置反射的太阳能以对所述压缩空气进行加热；以及燃烧室，所述燃烧室设置在所述透平工质通道上，当所述太阳能吸热器输出的压缩空气的温度低于所述临界温度时，所述燃烧室接收所述压缩空气以燃烧的方式提高所述压缩空气的温度；其中，所述压气机、透平、太阳能吸热器和燃烧室固定安装在一起，并整体被支撑在距离地面的预定高度位置。

在一实施例中，所述燃气轮机垂直于地面安装。

在一实施例中，所述压气机、发电机、燃烧室及透平沿垂直方向从上往下依次排布，所述太阳能吸热器设置在所述发电机周向外侧。

在一实施例中，所述压气机与所述太阳能吸热器之间通过若干气流分管连接。

在一实施例中，所述压气机、透平和发电机共轴连接，所述发电机设置在所述压气机与所述透平之间。

在一实施例中，所述太阳能吸热器为环形且环绕所述发电机设置，所述太阳能吸热器的外周面为吸热面。

在一实施例中，所述太阳能吸热器的中轴线与所述燃气轮机的主轴重叠，且垂直于地面。

在一些实施例中，所述发电机为第一发电机，所述太阳能燃气轮机发电系统还包括蒸汽轮机，所述蒸汽轮机与所述透平连接以接收所述透平排出的废气，所述废气与所述蒸汽轮机的蒸汽循环进行热交换产生热蒸汽，所述热蒸汽驱动所述蒸汽轮机转动，进而带动连接在所述蒸汽轮机上的第二发电机发电，所述蒸汽轮机和第二发电机采用地面安装。

在一些实施例中，所述燃气轮机包括换热器，所述换热器与所述透平连接以接收所述透平排出的废气，所述换热器设置在所述压气机与所述太阳能吸热器之间，以使得压缩空气在进入所述太阳能吸热器之前与所述废气进行热交换。

本发明还提供一种太阳能燃气轮机发电系统，包括发电机以及驱动所述发电机运行的燃气轮机，所述燃气轮机包括压气机，所述压气机包括用于输出压缩空气的压气机出口；太阳能吸热器，所述太阳能吸热器接收所述压气机出口的压缩空气，并吸收太阳能反射装置反射的太阳能以对所述压缩空气进行加热；燃烧室，所述燃烧室接收所述被加热的压缩空气并在参与燃烧后排出燃烧产物；以及透平，所述透平接收所述燃烧产物以被驱动旋转，从而驱动所述发电机发电；其中，所述燃气轮机垂直于地面安装。

综上所述，本发明提供一种太阳能燃气轮机发电系统，通过将燃气轮机垂直放置使得太阳能吸热器与燃气轮机有机结合，拉近二者的距离。将压气机与太阳能吸热器通过气流分管直接连接，降低能量损失，提高效率。将太阳能吸热器设计为环形，可以实现整个环形面积吸收太阳能热量，提高单机发电功率。本发明的太阳能燃气轮机发电系统结构简单，可做成一个整体，安装方便。

另外，透平出口排出的废气气流仍然具有较高能量，经过换热器与蒸汽轮机的蒸汽循环进行热交换，产生符合要求的热蒸汽，驱动蒸汽轮机发电，提高太阳能燃气轮机发电系统的总发电量和发电效率。而且，在不驱动蒸汽轮机的情况下，可以将透平出口的废气气流与进入太阳能吸热器的气流进行热交换，提高发电效率。

附图说明

图1是本发明的太阳能燃气轮机发电系统一实施例的简化示意图。

图2是本发明的太阳能燃气轮机发电系统另一实施例的简化示意图。

图3是本发明的太阳能燃气轮机发电系统另一实施例的简化示意图。

具体实施方式