CN104912665A - 一种基于太阳能的微型涡轮发电系统 - Google Patents

一种基于太阳能的微型涡轮发电系统 Download PDF

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任兆欣
陈文煜
张家栋
李元丰
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Abstract

本发明提出一种基于太阳能的微型涡轮发电系统，是新型分布式发电方式，该发电方式不仅能够解决基于化石能源的分布式电站的效率低，污染大，也能够解决基于再生能源的分布式电站的成本高，受天气影响大，技术不可靠等难题，达到零排放的目的。将太阳光聚焦后反射到集热器上，通过集热器内将水加热成蒸汽，并在热转换设备中产生高压、热蒸汽，然后送入常规的微型涡轮发电系统内推动涡轮带动发电机发电。当太阳光不稳定的时候，为了保证发电的稳定性，可以利用微型涡轮机的多燃料性，使用化石燃料如天然气在燃烧室中燃烧带动发电机补充发电，来保证发电的稳定性和实用性。本发明利用同一套核心微型涡轮机实现了两种运行模式：阳光充分时，利用太阳热能发电，零排放；阳光不稳定时，使用化石燃料发电，保持了电力持续，排放达到欧6标准。

Description

一种基于太阳能的微型涡轮发电系统
所属技术领域
本发明涉及一种新型微型涡轮机与太阳能结合的发电机系统，尤其是在环保方面可以达到零排放的分布式发电系统。
背景技术
目前已知的分布式电站为两种类型。
第一种类
基于化石能源的分布式发电技术主要由以下三种技术构成：①内燃机技术：用于分布式发电的内燃机以汽油或柴油为燃料，是目前应用最广的分布式发电方式。但是此种方式会对环境产生躁音和废气等污染，并且内燃机技术经过百余年的发展已经成熟，空间不大。②微型燃气轮机技术：微型燃气轮机是指功率为数百千瓦以下的以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机。但是微型燃气轮机与其它发电技术相比，发电效率较低。满负荷运行的发电效率只有30％，而在半负荷时，其发电效率更是只有10％～15％，所以必须采用冷热电联供的办法实现能源阶梯利用，提高其热效率。③燃料电池技术：燃料电池是一种在高温状态下直接将化学能转变为直流电能的电化学装置。燃料电池工作时，不需要燃烧，同时不污染环境。但目前成本高，依然需要进行技术改进。
第二种类
基于可再生能源的分布式发电技术主要由以下两种种技术构成：①太阳能光伏发电技术：太阳能光伏发电技术是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转换为电能。光伏发电具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单等优点。但是此种分布发电技术的成本非常高，所以现阶段太阳能发电技术还需要进行技术改进。②风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术，可分为独立与并网运行两类，前者为微型或小型风力发电机组，容量为100W～10kW，后者的容量通常超过150kW。风力发电需要大量土地兴建风力发电场，并受季节和地理位置的限制。
发明内容
本发明提出一种基于太阳能的微型涡轮发电系统，是新型分布式发电方式，该发电方式不仅能够解决基于化石能源的分布式电站的效率低、污染大，也能够解决基于再生能源的分布式电站的成本高，受天气影响大的难题，达到低排放的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
采用槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦后反射到集热器上，通过集热器内将水加热成蒸汽，并在热转换设备中产生高压、热蒸汽，然后送入常规的微型涡轮发电系统内推动涡轮带动发电机发电。水蒸汽经过膨胀做功后，经过微型涡轮机的压缩叶片流回到集热器，形成一个工作循环。通常接收太阳光的聚光板采用模块化布局，均匀的分布在南北轴线方向。当太阳光不稳定的时候，为了保证发电的稳定性，可以利用微型涡轮机的多燃料性，使用化石燃料如天然气在燃烧室中燃烧带动发电机补充发电，来保证发电的稳定性和实用性。
本发明的有益效果是，利用同一套核心微型涡轮机实现了两种运行模式：阳光充分时，利用太阳热能发电，零排放。阳光不稳定时，使用化石燃料发电，保持了电力持续，排放达到欧6标准。
附图说明
附图为本发明原理图。
1、发电机，2、压缩机，3、燃烧室，4、涡轮，5、集热器，6、太阳
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
模式1：当阳光充分时，不向燃烧室供燃料。由在集热器5中加热的高温、高压蒸汽推动涡轮4发电，并带动压缩机2将做功后的低温蒸汽送回集热器(工作流程参考实线箭头)。
模式2：当阳光不充分时，向燃烧室供燃料，如正常的微型燃气轮机一样工作(工作流程参考虚线箭头)。
为了配合多种不同的工作介质如水蒸气、高压燃料，对压缩机叶片、涡轮、燃烧室、火焰筒进行了专门设计。
通过更换火焰筒，实现气体，液体燃料，不同燃烧值的燃料的高效燃烧。目前可以使用的燃料：柴油，乙醇/杂醇油/液化气，以及天然气，丙烷/丁烷，沼气，30％的氢混合气，贫气(热值为2至15兆焦/立方米)等。贫气由于热值低，通常被作为工业尾气白白的烧掉，通过本微型燃气轮机可以对贫气在不添加其它辅助燃料的情况下经济的利用。

Claims (5)

1.一种基于太阳能的微型涡轮发电系统包括高速发电机，压缩机、燃烧室、涡轮、集热器、空气轴承的整套发电系统。
2.根据权利要求1所述的微型涡轮发电系统，其特征在于当阳光充分时，充分利用太阳热能发电，达到零排放，阳光不稳定时，使用化石燃料发电，保持了电力持续，排放达到欧6标准，克服通常的光伏发电和风能发电受地域和天气影响大的难题。
3.根据权利要求1所述的微型涡轮发电系统，其特征在于当阳光充分时，利用放置在槽式抛物面反射镜焦点上的集热器，通过集热器内将水加热成蒸汽，并在热转换设备中产生高压、热蒸汽，然后送入微型涡轮发电系统内推动涡轮带动发电机发电，水蒸汽经过膨胀做功后，经过微型涡轮机的压缩叶片流回到集热器，形成一个工作循环。
4.根据权利要求1所述的微型涡轮发电系统，其特征在于当阳光不充分时，可以利用化石能源，如天然气，柴油燃料发电，克服不良天气影响。
5.根据权利要求1所述的微型涡轮发电系统，其特征在于当阳光不充分时，可以通过更换火焰筒实现多种燃料的燃烧。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105888844A (zh) * 2016-04-12 2016-08-24 殷翠萍 一种碟式太阳能发电系统
CN112576324A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 广东省昱辰电子科技有限公司 超低温发电方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915163A (zh) * 2010-08-06 2010-12-15 沈阳航空航天大学 一种使用氢气燃料和燃气轮机进行氧燃料燃烧的方法及装备
US20130147197A1 (en) * 2009-12-23 2013-06-13 Abu Dhabi Future Energy Company Combined Cycle Solar Power Generation
CN103291568A (zh) * 2013-06-08 2013-09-11 宁夏新航能源环境科技有限公司 一种太阳能发电的方法
CN204003103U (zh) * 2014-07-09 2014-12-10 南瑞（武汉）电气设备与工程能效测评中心 一种采用天然气和太阳能联合循环的分布式供能设备
CN104632560A (zh) * 2015-02-09 2015-05-20 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 闭式布列顿-朗肯联合循环太阳能热发电方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130147197A1 (en) * 2009-12-23 2013-06-13 Abu Dhabi Future Energy Company Combined Cycle Solar Power Generation
CN101915163A (zh) * 2010-08-06 2010-12-15 沈阳航空航天大学 一种使用氢气燃料和燃气轮机进行氧燃料燃烧的方法及装备
CN103291568A (zh) * 2013-06-08 2013-09-11 宁夏新航能源环境科技有限公司 一种太阳能发电的方法
CN204003103U (zh) * 2014-07-09 2014-12-10 南瑞（武汉）电气设备与工程能效测评中心 一种采用天然气和太阳能联合循环的分布式供能设备
CN104632560A (zh) * 2015-02-09 2015-05-20 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 闭式布列顿-朗肯联合循环太阳能热发电方法及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105888844A (zh) * 2016-04-12 2016-08-24 殷翠萍 一种碟式太阳能发电系统
CN112576324A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 广东省昱辰电子科技有限公司 超低温发电方法及系统
CN112576324B (zh) * 2020-12-03 2021-08-27 广东省昱辰电子科技有限公司 超低温发电方法及系统

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