[发明专利]一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法

说明书

本发明实施例公开了一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法，该系统包括槽式太阳能集热子系统、燃气轮机子系统、汽轮机子系统、余热锅炉子系统。为了增加太阳能集热器出口蒸汽产量，提出从过热蒸汽管道或汽轮机中抽汽加热太阳能集热器进口水的方法，以达到最佳的蒸汽产量，提升联合循环的能量利用率。根据太阳辐射的强弱和排烟温度自动调整进入太阳能集热器的进水比例和过热蒸汽管道或汽轮机的抽汽量，保证太阳能集热器进口水温度达到其设计接近点温差对应的温度值，实现对能量的梯级互补和综合利用，提高太阳能联合循环系统的运行效率。

技术领域

本发明实施例涉及发电设备技术领域，具体涉及一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法。

背景技术

能源与环境问题一直是当今世界的热点问题，随着科学技术的不断进步和人们生活水平的提升，现代社会对电能的需求越来越高，环境问题也愈加重要。燃用天然气等清洁能源的燃气-蒸汽联合循环电厂具有启动快、供电效率高、占地面积小、电站建设周期短、投资低、可靠性高、环境污染小、机组噪声小等优点，在我国电力产业中比重逐渐增大，已成为北上广深等大城市的主力机组，同时太阳能作为清洁可再生能源，能对煤炭、石油、天然气等不可再生能源提供有力的补充，可基于“能量对口，梯度利用”的原则将太阳能耦合在燃气—蒸汽联合循环(GTCC)系统中构成太阳能燃气—蒸汽联合循环(ISCC)系统，利用太阳能加热部分给水，是实现能源高效利用的一种方式，然而不同的耦合方式对系统性能的影响不同，如何在燃气-蒸汽联合循环中耦合太阳能以获得更高的联合循环运行效率成为了研究的必要问题，对我国可持续发展战略具有重大的现实意义。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法，以获得更高的联合循环运行效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提出了一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统，所述系统包括燃气轮机子系统、汽轮机子系统、槽式太阳能集热子系统以及余热锅炉子系统；

所述燃气轮机子系统包括依次连接的压气机、燃烧室、燃气透平和发电机，所述燃气透平的出口通过排气管道连接所述余热锅炉子系统以对燃气轮机排气进行回收利用；所述汽轮机子系统包括依次连接的高压缸、低压缸和发电机；

所述槽式太阳能集热子系统包括太阳能集热器、进口水加热器、第一高压水泵以及第一混合器，所述太阳能集热器的进口连接进水口加热器的出口，所述进口水加热器的进口连接第一高压水泵的出口，所述第一高压水泵的进口连接第一混合器的出口；

所述余热锅炉子系统包括冷凝器、低压水泵、第一分流器、第二混合器、凝结水预热器、第二分流器以及高压过热器，所述冷凝器连接低压缸，所述低压水泵连接冷凝器，所述第一分流器的进口连接低压水泵，所述第一分流器的第一路出口连接第二混合器的第一路进口，所述第二混合器的第二路进口连接进口水加热器的热源介质出口，所述第二混合器的出口连接凝结水预热器的进口，所述凝结水预热器的出口连接第二分流器的进口，所述第二分流器的第一路出口连接第一混合器的第一路进口，所述第一分流器的第二路出口连接第一混合器的第二路进口，所述太阳能集热器的出口连接高压过热器的进口，所述高压过热器的出口连接所述高压缸。

进一步地，所述余热锅炉子系统还包括第二高压水泵、高压省煤器、高压蒸发器、高压汽包以及第三混合器，所述第二分流器的第二路出口连接所述第二高压水泵的进口，所述第二高压水泵的出口连接高压省煤器的进口，所述高压省煤器的出口连接高压汽包和高压蒸发器的进口，所述高压蒸发器的出口连接第三混合器的第一路进口，所述太阳能集热器的出口连接第三混合器的第二路进口，所述第三混合器的出口连接高压过热器的进口。

进一步地，所述余热锅炉子系统还包括低压蒸发器、低压汽包以及低压过热器，所述第二分流器的第三路出口连接低压汽包和低压蒸发器的进口，所述低压汽包的出口连接低压过热器的进口，所述低压过热器的出口连接低压缸。