[发明专利]一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统及方法

权利要求书

1.一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统，其特征在于，包括塔式太阳能发电系统(100)、燃气轮机发电系统(200)和Kalina循环发电系统(300)三部分；

所述Kalina循环发电系统(300)对燃气轮机排气进行余热回收，将热能转化为机械能，驱动第二发电机(19)发电，所述塔式太阳能发电系统(100)用于增加Kalina循环发电系统(300)的热量，所述燃气轮机发电系统(200)用于接收的塔式太阳能发电系统(100)传递的热量进行发电；

所述塔式太阳能发电系统(100)、燃气轮机发电系统(200)和Kalina循环发电系统(300)相互之间耦合。

2.根据权利要求1所述的一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统，其特征在于，所述塔式太阳能发电系统(100)包括镜场(2)，所述镜场(2)用于反射太阳能(1)至吸热器(3)，所述吸热器(3)的入口与熔融盐泵(8)的出口相连通；所述吸热器(3)的出口与第一回热器(5)的热源管道的入口相连通，所述第一回热器(5)的热源管道的入口经第二回热器(6)的热源管道与熔融盐罐(7)的入口相连通，熔融盐罐(7)的出口连接熔融盐泵(8)的入口。

3.根据权利要求1所述的一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统，其特征在于，所述燃气轮机发电系统(200)包括用于提供压缩空气的第一压缩机(9)，第一压缩机(9)的压缩空气出口连接溴化锂制冷系统(10)，所述溴化锂制冷系统(10)用于对出第一压缩机(9)的压缩空气进行降温，溴化锂制冷系统(10)通过第二压气机(11)连接第二回热器(6)，第二回热器(6)对天然气和出第二压气机(11)的压缩空气进行预热，预热后的天然气和压缩空气在燃烧室(12)中进行燃烧，产生的烟气在燃气透平(13)中做工，驱动第一发电机(14)发电。

4.根据权利要求1所述的一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统，其特征在于，所述Kalina循环发电系统(300)包括蒸发器(15)，所述蒸发器(15)利用燃气轮机的高温排气进行换热对经第三回热器(20)换热后的基本氨水溶液进行预热，得到两相区的基本氨水溶液并输出给分离器(16)，所述分离器(16)对两相区的基本氨水溶液进行分离，输出饱和富氨蒸汽和饱和贫氨溶液，所述饱和富氨蒸汽通过第一回热器(5)转变为过热蒸汽，过热蒸汽通过氨气透平(18)将热能转化为机械能，驱动第二发电机(19)发电。

5.根据权利要求4所述的一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统，其特征在于，所述贫氨溶液通过第三回热器(20)与第一混合器(22)相连，所述第一混合器(22)用于将氨气透平(18)输出的乏汽与降压后饱和贫氨溶液进行等压混合，输出基本氨水溶液混合工质，所述混合器(22)输出端连接冷凝器(23)，工质泵(24)用于为冷凝器(23)输出的基本氨水溶液增压后输入第三回热器(20)。

6.根据权利要求4所述的一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统，其特征在于，所述第三回热器(20)与第一混合器(22)之间设置有用于将高压的贫氨溶液节流降压的节流阀(21)。

7.基于权利要求1-6所述的一种分布式能源环境下的燃气轮机联合循环发电系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

空气送入第一压缩机(9)，输出压缩处理后的压缩空气；压缩空气进入溴化锂制冷系统(10)，吸收第一压缩机(9)出口压缩空气的热量，压缩空气在溴化锂制冷系统(10)中降温、降压；

降温后的压缩空气被送入第二压气机(11)，压缩成高压的空气；压缩空气与燃料共同被第二回热器(6)预热，预热后一同送入燃烧室(12)中混合燃烧，产生烟气；烟气在燃气透平(13)中膨胀做功，用于带动第一发电机(14)产生电能；

熔融盐在吸热器(3)中吸收太阳能，熔融盐温度升高，高温的熔融盐一部分进入第一回热器(5)，将热量传递给饱和的富氨蒸汽，产生过热蒸汽，提高了氨气透平(18)的进气温度；另一部分在第一调节阀(4)的作用下，控制熔融盐释放给燃料和压缩空气的热量，其中第一调节阀(4)开度越大，释放给压缩空气和天然气的热量越高；

燃气轮机的排气在蒸发器(15)中释放热量给基本氨水溶液，升温后的基本氨水溶液进入分离器(16)，分离成富氨蒸汽和贫氨溶液；富氨蒸汽经第一回热器(5)后，转变为过热蒸汽，在氨气透平(18)中膨胀做功，氨气透平(18)的排汽与贫氨溶液进行混合，产生基本氨水溶液，之后在冷凝器(23)中放热，冷凝器(23)出口的基本氨水溶液经工质泵加压，产生高压的基本氨水溶液，基本氨水溶液分别流经第三回热器(20)后送至蒸发器(15)，最终完成整个热力循环。