CN108869045A - 利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，包括光伏发电装置，光伏发电装置与贮热水箱连接，贮热水箱与A溴化锂机组连接，A溴化锂机组与空气过滤装置连接，空气过滤装置与燃气轮机连接，燃气轮机与余热锅炉装置连接，光伏发电装置与电网、冷热电用户端连接，燃气轮机还与第一发电机连接，第一发电机连接于电网和冷热电用户端，A溴化锂机组和光伏发电装置通过循环管连接。还提供了一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的方法。本发明系统和方法能够既降低光伏电池板的温度，又降低燃气轮机进气的温度，提高了光伏发电效率和燃气轮机的驱动能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却进气的系统及方法，特别是一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统及方法。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。夏季太阳光辐射强度强、温度高，因此吸收了太阳光的光伏电池板温度较高，较高的温度使光伏发电组件的发电效率降低，而且局部温度过高会在光伏电池板的表面生成热斑，降低光伏电站的发电量和使用寿命。燃气轮机的出力与建厂的环境温度、空气湿度以及海拔高度密切相关，同型号机组在中国炎热的南方和寒冷的北方，因环境温度、湿度的不同，造成燃气轮机的进气温度不同，进而燃气轮机的出力不同，运行效率不同，进气温度越高越不利于燃气轮机的出力。因此，设计一种既能降低光伏电池板的温度，又能降低燃气轮机进气温度的系统具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统及方法，通过实施该系统和使用该方法能够实现提高光伏发电装置的发电效率和寿命，同时又提高燃气轮机出力的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，包括光伏发电装置，光伏发电装置与贮热水箱连接，贮热水箱与A溴化锂机组连接，A溴化锂机组与空气过滤装置连接，空气过滤装置与燃气轮机连接，燃气轮机与余热锅炉装置连接，光伏发电装置与电网、冷热电用户端连接，燃气轮机还与第一发电机连接，第一发电机连接于电网和冷热电用户端，A溴化锂机组和光伏发电装置通过循环管连接。
前述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统中，所述光伏发电装置包括光伏电池板和集热导管，集热导管盘设于光伏电池板的背面，集热导管连接于贮热水箱。通过集热导管带走光伏电池板上的热量(即光伏废热)，这部分热量最终被作为A溴化锂机组的高温热源冷却进入燃气轮机的空气。
前述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统中，所述还包括B溴化锂机组、冷热源输送管和冷热电用户端，B溴化锂机组与余热锅炉装置连接，并通过冷热源输送管与冷热电用户端连接。
前述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统中，还包括支路管和蓄能装置，支路管设置于冷热源输送管上，蓄能装置设置于支路管上。
前述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统中，还包括汽轮机、蒸汽用户端和第二发电机，汽轮机分别和余热锅炉、蒸汽用户端及第二发电机连接，第二发电机、第一发电机和光伏发电装置均与冷热电用户端连接。光伏发电装置、第一发电机和第二发电机所发电量既均可通过输电线直接供给冷热电用户端使用，也均可通过输电线送入电网后再供给用户使用。
前述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统中，所述第二发电机与电网连接。
一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的方法，流经集热导管的低温介质吸收光伏电池板的热量变成高温介质，高温介质进入贮热水箱存储，贮热水箱中的部分高温介质进入A溴化锂机组，作为A溴化锂机组的高温热源进行制冷，高温介质在A溴化锂机组中失去部分热量变成低温介质，重新流经集热导管，完成上述过程，A溴化锂机组产生的冷却介质冷却进入空气过滤装置中的空气，冷却后的空气进入燃气轮机与同时进入燃气轮机的燃料混合燃烧。将进入燃气轮机的空气进行冷却，能够使其与燃料混合燃烧的更加充分，从而大大提高燃气轮机的出力。
前述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的方法中，所述集热导管中的吸热介质为循环冷水。
与现有技术相比，本发明通过在光伏电池板的背面盘设集热导管，利用集热导管中的吸热介质吸收光伏电池板上的热量，将吸热升温后的吸热介质依次输送至贮热水箱、A溴化锂机组中，在A溴化锂机组中作为高温热源来进行制冷以降低进入燃气轮机的空气温度，同时在A溴化锂机组中失去热量的循环冷水通过循环管被输送至集热导管中，从而有效的降低了光伏电池板的温度，提高了光伏发电装置的发电效率，同时降低了进入燃气轮机中空气的温度，使燃气轮机中燃料混合的更均匀，燃烧的更加充分，增加燃气轮机的出力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明集热导管的结构示意图。
附图标记：1-光伏发电装置，2-光伏电池板，3-贮热水箱，4-A溴化锂机组，5-空气过滤装置，6-燃气轮机，7-余热锅炉装置，8-B溴化锂机组，9-蒸汽轮机，10-蓄能装置，11-第一发电机，12-电网，13-蒸汽用户端，14-第二发电机，15-冷热源输送管，16-支路管，17-循环管，18-集热导管，19-冷热电用户端。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，包括光伏发电装置1，光伏发电装置1与贮热水箱3连接，贮热水箱3与A溴化锂机组4连接，A溴化锂机组4与空气过滤装置5连接，空气过滤装置5与燃气轮机6连接，燃气轮机6与余热锅炉装置7连接，光伏发电装置1与电网12连接，燃气轮机6还与第一发电机11连接，第一发电机11连接于电网12，A溴化锂机组4和光伏发电装置1通过循环管17连接。光伏发电装置1包括光伏电池板2和集热导管18，集热导管18盘设于光伏电池板2的背面，集热导管18连接于贮热水箱3。集热导管18又多个U形管段组成，多个U形管段组成的集热导管18盘设于光伏电池板2的背面能够最大程度的吸收光伏电池板2上的热量。
实施例2：一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，包括光伏发电装置1，光伏发电装置1与贮热水箱3连接，贮热水箱3与A溴化锂机组4连接，A溴化锂机组4与空气过滤装置5连接，空气过滤装置5与燃气轮机6连接，燃气轮机6与余热锅炉装置7连接，光伏发电装置1与电网12连接，燃气轮机6还与第一发电机11连接，第一发电机11连接于电网12，A溴化锂机组4和光伏发电装置1通过循环管17连接。光伏发电装置1包括光伏电池板2和集热导管18，集热导管18盘设于光伏电池板2的背面。该系统还包括B溴化锂机组8、冷热源输送管15和冷热电用户端19，B溴化锂机组8与余热锅炉装置7连接，并通过冷热源输送管15与冷热电用户端19连接。
实施例3：如图1所示，一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，包括光伏发电装置1，光伏发电装置1与贮热水箱3连接，贮热水箱3与A溴化锂机组4连接，A溴化锂机组4与空气过滤装置5连接，空气过滤装置5与燃气轮机6连接，燃气轮机6与余热锅炉装置7连接，光伏发电装置1与电网12连接，燃气轮机6还与第一发电机11连接，第一发电机11连接于电网12，A溴化锂机组4和光伏发电装置1通过循环管17连接。光伏发电装置1包括光伏电池板2和集热导管18，集热导管18盘设于光伏电池板2的背面。该系统还包括B溴化锂机组8、冷热源输送管15和冷热电用户端19，B溴化锂机组8与余热锅炉装置7连接，并通过冷热源输送管15与冷热电用户端19连接。进一步的，该系统还包括支路管16和蓄能装置10，支路管16设置于冷热源输送管15上，蓄能装置10设置于支路管16上。该系统还包括蒸汽轮机9、蒸汽用户端13和第二发电机14，蒸汽轮机9分别和余热锅炉7、蒸汽用户端13及第二发电机14连接，第二发电机14、第一发电机11和光伏发电装置1均与冷热电用户端19连接。第二发电机14与电网12连接。A溴化锂机组4为单效型溴化锂机组，B溴化锂机组8为双效型溴化锂机组。
实施例4：一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的方法，流经集热导管的低温介质吸收光伏电池板的热量变成高温介质，高温介质进入贮热水箱存储，贮热水箱中的部分高温介质进入A溴化锂机组，作为A溴化锂机组的高温热源进行制冷，高温介质在A溴化锂机组中失去部分热量变成低温介质，重新流经集热导管，完成上述过程，A溴化锂机组产生的冷却介质冷却进入空气过滤装置中的空气，冷却后的空气进入燃气轮机与同时进入燃气轮机的燃料混合燃烧。集热导管中的吸热介质为循环冷水。
本发明系统的工作原理：
太阳光照射在光伏发电装置1的光伏电池板2上，光伏发电装置1产生的电能可以直接供给冷热电用户端19，也可以先进入电网12再供给用户。光伏发电装置1的光伏电池板2会在工作过程中产生热量，而太阳光照射在光伏电池板2上也会产生热量，这两部分的热量被集热管道18中循环流动的吸热介质吸收，吸收热量的吸热介质升温后进入贮热水箱3中暂存，然后作为A溴化锂机组4的热源对进入空气过滤装置5的空气进行冷却，冷却后的空气与进入燃气轮机6中的燃料混合，使燃料燃烧的更加充分，从而提升燃气轮机6带动第一发电机11发电的驱动力。燃气轮机6排出的高温烟气进入余热锅炉装置7，以加热余热锅炉装置7中的水，余热锅炉装置7中产生的高温蒸汽进入汽轮机9做功，从而使与汽轮机9连接的第二发电机14发电，而产生的低温蒸汽则进入B溴化锂机组8中实现制冷和供热。汽轮机9中的部分抽汽供蒸汽用户端13的用户作为热蒸汽使用。
Claims (9)
1.一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，其特征在于，包括光伏发电装置(1)，光伏发电装置(1)与贮热水箱(3)连接，所述贮热水箱(3)与A溴化锂机组(4)连接，所述A溴化锂机组(4)与空气过滤装置(5)连接，空气过滤装置(5)与燃气轮机(6)连接，所述燃气轮机(6)与余热锅炉装置(7)连接，所述光伏发电装置(1)与电网(12)连接，所述燃气轮机(6)还与第一发电机(11)连接，所述第一发电机(11)连接于所述电网(12)，所述A溴化锂机组(4)和光伏发电装置(1)通过循环管(17)连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，其特征在于，所述光伏发电装置(1)包括光伏电池板(2)和集热导管(18)，所述集热导管(18)盘设于光伏电池板(2)的背面，集热导管(18)连接于所述贮热水箱(3)。
3.根据权利要求1所述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，其特征在于，还包括B溴化锂机组(8)、冷热源输送管(15)和冷热电用户端(19)，所述B溴化锂机组(8)与余热锅炉装置(7)连接，并通过冷热源输送管(15)与冷热电用户端(19)连接。
4.根据权利要求3所述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，其特征在于，所述还包括支路管(16)和蓄能装置(10)，所述支路管(16)设置于所述冷热源输送管(15)上，蓄能装置(7)设置于支路管(16)上。
5.根据权利要求3所述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，其特征在于，所述还包括蒸汽轮机(9)、蒸汽用户端(13)和第二发电机(14)，所述蒸汽轮机(9)分别和所述余热锅炉(7)、蒸汽用户端(13)及第二发电机(14)连接，所述第二发电机(14)、第一发电机(11)和光伏发电装置(1)均与冷热电用户端(19)连接。
6.根据权利要求5所述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，其特征在于，所述第二发电机(14)与所述电网(12)连接。
7.根据权利要求3所述的一种利用光伏废热冷却燃气轮机进气的系统，其特征在于，所述A溴化锂机组(4)为单效型溴化锂机组，所述B溴化锂机组(8)为双效型溴化锂机组。
8.如权利要求1～7中任一权利要求中所述系统的利用光伏废热冷却燃气轮机进气的方法，其特征在于，流经集热导管的低温介质吸收光伏电池板的热量变成高温介质，高温介质进入贮热水箱存储，贮热水箱s中的部分高温介质进入A溴化锂机组，作为A溴化锂机组的高温热源进行制冷，高温介质在A溴化锂机组中失去部分热量变成低温介质，重新流经集热导管，完成上述过程，A溴化锂机组产生的冷却介质冷却进入空气过滤装置中的空气，冷却后的空气进入燃气轮机与同时进入燃气轮机的燃料混合燃烧。
9.根据权利要求8所述的利用光伏废热冷却燃气轮机进气的方法，其特征在于，所述集热导管中的吸热介质为循环冷水。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181123 |