CN101655078A - 太阳能联合发电装置及方法 - Google Patents

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龚广杰
周成思
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Abstract

太阳能联合发电装置及方法涉及一种太阳能热利用系统，尤其是一种应用太阳能高温系统的太阳能联合发电系统，空气(1)经压气机(2)压缩后，进入接收器(3)接收由聚光器(4)聚集的太阳能加热，被加热至一定温度后，通入燃烧室(5)与燃料燃烧，再进入燃气透平(6)做功，由燃气透平(6)带动第一发电机(7)发电，燃气透平(6)出来的高温尾气(8)在换热器(9)中换热，并产生低温排空气体(10)，换热器(9)将水(11)转化为水蒸汽(12)，水蒸汽(12)进入汽轮机(13)带动第二发电机(14)发电，产生汽轮机出汽(15)输出。解决以空气为工质的系统热利用效率不高，系统效率不高的问题。

Description

太阳能联合发电装置及方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能热利用系统，尤其是一种应用太阳能高温系统的太阳能联合发电系统，属于太阳能应用技术领域。
背景技术
太阳能热发电主要分为塔式、槽式和碟式太阳能系统，其中槽式太阳能热发电系统属于中温发电系统，主要以水、油等为工质。塔式和碟式可以得到1000℃以上热源，空气是一种比较理想的工质。
空气为工质，经压气机压缩后，进入接收器，被加热后，高温空气进入燃烧室与燃料混合燃烧，燃气透平作功，带动发电机发电，压气机、燃气透平及发电机位于同一轴上，燃气轮机出来的高温气体经过处理后排入大气中。从燃气轮机出来的气体温度仍很高，这部分热量一般不作利用。因而系统热利用效率不高，系统效率也不高。
发明内容
技术问题：为了解决以空气为工质的系统热利用效率不高，系统效率不高的问题，本发明将燃气轮机出来的高温气体经过换热器换热，加热水为水蒸汽，进入汽轮发电机组发电。
技术方案：本发明的太阳能联合发电装置的结构为：压气机的输出端接接收器的流体输入端，接收器的受热面位于聚光器的聚光焦点处，接收器的流体输出端接燃烧室的流体输入端，燃气透平的机械动力输出端连接发电机带动第一发电机发电，压气机、燃气透平及第一发电机位于同一轴上，燃气透平的高温尾气输出端接换热器，换热器的水蒸汽输出端接汽轮机的流体输入端，汽轮机的机械动力输出端连接第二发电机带动第二发电机发电。
所述聚光器可为旋转抛物面聚光镜，所述聚光器可为定日镜。
本发明的太阳能联合发电装置的发电方法为：空气经压气机压缩后，进入接收器接收由聚光器聚集的太阳能加热，被加热至一定温度后，通入燃烧室与燃料混合燃烧，进入燃气透平做功，带动第一发电机发电，压气机、燃气透平及发电机位于同一轴上，燃气透平出来的高温尾气在换热器中加热水成为水蒸汽，水蒸汽进入汽轮机带动第二发电机发电，经过换热器换热后的空气温度降低，排入空气中。
有益效果：由于燃气透平出来的高温尾气加热水为水蒸汽，水蒸汽又进入汽轮发电机组发电，产生了二次电能，系统热效率和发电效率都提高。经过换热器换热后的空气温度降低，这时候排入空气中可减少对大气和污染。
附图说明
图1是本发明的太阳能联合发电装置的系统结构示意图。
图中有：空气1、压气机2、接收器3、聚光器4、燃烧室5、燃气透平6、第一发电机7、高温尾气8、换热器9、排空气体10、水11、水蒸汽12、汽轮机13、第二发电机14、汽轮机出汽15。
具体实施方式：
本发明的结构为：压气机2的输出端接接收器3的流体输入端，接收器3的受热面位于聚光器4的聚光焦点处，接收器3的流体输出端接燃烧室5的流体输入端，燃气透平6的机械动力输出端带动第一发电机7发电，燃气透平6的高温尾气8输出端接换热器9，并产生低温排空气体10，换热器9将水11转化为水蒸汽12输出到汽轮机13的流体输入端，汽轮机13的机械动力输出端带动第二发电机14发电，产生汽轮机出汽15输出。
所述聚光器5为旋转抛物面聚光镜，所述聚光器5为定日镜。
本发明的太阳能联合发电装置的发电方法为：空气1经压气机2压缩后，进入接收器3接收由聚光器4聚集的太阳能加热，被加热至一定温度后，通入燃烧室5与燃料燃烧，进入燃气透平6做功，由燃气透平6带动第一发电机7发电，燃气透平6出来的高温尾气8在换热器9，并产生低温排空气体10，换热器9将水11转化为水蒸汽12，水蒸汽12进入汽轮机13带动第二发电机14发电，产生汽轮机出汽15输出。

Claims (4)

1.一种太阳能联合发电装置，其特征在于压气机(2)的输出端接接收器(3)的流体输入端，接收器(3)的受热面位于聚光器(4)的聚光焦点处，接收器(3)的输出端接燃烧室(5)的流体输入端，燃烧室(5)的流体输出端驱动燃气透平(6)，燃气透平(6)的机械动力输出端接第一发电机(7)，带动第一发电机(7)发电，燃气透平(6)的高温尾气输出端(8)接换热器(9)的输入端，并产生低温排空气体(10)，换热器(9)将水(11)转化为水蒸汽(12)输出到汽轮机(13)的流体输入端，汽轮机(13)的机械动力输出端接第二发电机(14)，带动第二发电机(14)发电，产生汽轮机出汽(15)输出。
2.如权利要求1所述的太阳能联合发电装置，其特征在于所述聚光器(5)为旋转抛物面聚光镜。
3.如权利要求1所述的太阳能联合发电装置，其特征在于所述聚光器(5)为定日镜。
4.一种如权利要求1所述的太阳能联合发电装置的发电方法，其特征在于空气(1)经压气机(2)压缩后，进入接收器(3)接收由聚光器(4)聚集的太阳能加热，被加热至一定温度后，通入燃烧室(5)与燃料燃烧，再进入燃气透平(6)做功，由燃气透平(6)带动第一发电机(7)发电，燃气透平(6)出来的高温尾气(8)在换热器(9)中换热，并产生低温排空气体(10)，换热器(9)将水(11)转化为水蒸汽(12)，水蒸汽(12)进入汽轮机(13)带动第二发电机(14)发电，产生汽轮机出汽(15)输出。
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