JP2022544152A - 光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム - Google Patents
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Abstract
Description
光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システムであって、ガスタービン、太陽熱収集装置及び太陽光反射鏡を含み、前記ガスタービンが固定棒を介して太陽光反射鏡の上方に固定され、
前記ガスタービンは、空圧インペラ、タービン、再生器及び燃焼室を含み、前記再生器は、外部ケーシングと、中間ケーシングと、内部ケーシングとを含み、前記中間ケーシングと、外部ケーシングとの間には低温吸気通路が形成され、前記中間ケーシングと、内部ケーシングとの間には高温吸気通路が形成され、前記低温吸気通路の入口と出口がそれぞれ空圧インペラの出口と燃焼室の入口と連通し、前記高温吸気通路の入口と出口がそれぞれタービンの出口と外部と連通し、
前記太陽熱収集装置は、前記再生器の外部ケーシングに覆う、前記太陽光反射鏡の反射スポット又は集束線に位置する吸熱板を含む。
前記外部ケーシングの内側に複数のフィンが設けられ、各前記フィンは、再生器の長さ方向に沿って設けられ、且つ前記フィンの一端が外部ケーシング内に固定される。
各前記フィンは、放射状でガスタービンの長さ方向に沿って外部ケーシング内に配列され、各前記フィンは、外部ケーシングの径方向に沿って設けられる。
前記フィンは、ガスタービンの長さ方向に沿って外部ケーシングの各板面内に配列され、各前記フィンは、外部ケーシングに垂直に設けられる。
前記取り付け台の最上部に複数のベースが固定され、前記ベースは、偶数個であり、対となるように対称的に設けられ、前記ベースは、ヒンジを介して伸縮棒に接続され、前記伸縮棒は、太陽光反射鏡の底部に接続され、
各ベースの外側であって、取り付け台頂面に膨張瓶が固定され、前記膨張瓶がパイプを介してその対向側のベースの伸縮棒に接続され、前記膨張瓶が加熱されると、その対向側の伸縮棒が延出してさらに該側の太陽光反射鏡を上げる。
前記膨張瓶内に膨張液が充填され、前記膨張瓶が加熱されると、前記膨張液は、膨張してそれに接続される突き出し棒を突き出す。
1、本発明は、太陽熱とガスタービンコンバインドの原理を用いて、太陽光を受ける吸熱板をガスタービンの再生器の外部ケーシングに被覆し、作動ガスを加熱することにより、エネルギーの利用効率を向上させる。また、ペア再生器構造の合理的な配置により、空圧インペラ、タービン、再生器及び燃焼室が協力することで、システムの各環節から生じた熱量をリサイクル利用でき、エネルギーの回収効率が高い。
ガスは、空圧インペラ102に入り、圧縮された後に、再生器101における低温吸気通路1012の入口に入り、再生器101内のガス温度は、500℃-600℃である。再生器101の低温吸気通路1012の出口から流出したガスは、燃焼室105内に入って燃焼され、燃焼後の高温ガスは、タービン104に入って、タービンによりモーター103を駆動して発電させ、ガスは、タービン104の出口を介して再生器101の高温吸気通路1013の入口に入り、再生器101内において温度低減した後に再生器101の高温吸気通路1013の出口から外部に排出され、燃焼室105内の温度は、800℃-950℃であり、好ましくは、900℃である。モーター103は、駆動・発電一体式モーターであり、まずモーターとして、空圧インペラ102を回転駆動し、独立に運転できるまで加速した後、発電機として発電する。
Claims (10)
- 光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システムであって、ガスタービン、太陽熱収集装置及び太陽光反射鏡を含み、前記ガスタービンが固定棒を介して太陽光反射鏡の上方に固定され、
前記ガスタービンは、空圧インペラ、タービン、再生器及び燃焼室を含み、前記再生器は、外部ケーシングと、中間ケーシングと、内部ケーシングとを含み、前記中間ケーシングと、外部ケーシングとの間には低温吸気通路が形成され、前記中間ケーシングと、内部ケーシングとの間には高温吸気通路が形成され、前記低温吸気通路の入口と出口がそれぞれ空圧インペラの出口と燃焼室の入口と連通し、前記高温吸気通路の入口と出口がそれぞれタービンの出口と外部と連通し、
前記太陽熱収集装置は、前記再生器の外部ケーシングに覆う、前記太陽光反射鏡の反射スポット又は集束線に位置する吸熱板を含む、ことを特徴とするシステム。 - 前記外部ケーシングと、中間ケーシングと、内部ケーシングとは、外から内へ互いに平行に設けられ、
前記外部ケーシングの内側に複数のフィンが設けられ、各前記フィンは、再生器の長さ方向に沿って設けられ、且つ前記フィンの一端が外部ケーシング内に固定される、ことを特徴とする請求項1に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。 - 前記外部ケーシングと、中間ケーシングと、内部ケーシングとは、外から内へ設けられる同軸の円筒状であり、
各前記フィンは、放射状でガスタービンの長さ方向に沿って外部ケーシング内に配列され、各前記フィンは、外部ケーシングの径方向に沿って設けられている、ことを特徴とする請求項2に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。 - 前記外部ケーシングと、中間ケーシングと、内部ケーシングとは、外から内へ設けられる同軸の角筒状であり、
前記フィンは、ガスタービンの長さ方向に沿って外部ケーシングの各板面内に配列され、各前記フィンは、外部ケーシングに垂直に設けられている、ことを特徴とする請求項2に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。 - 前記太陽光反射鏡は、ガスタービンに近い先部の面積が大きく、ガスタービンに近い末端の面積が小さい、ことを特徴とする請求項1に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。
- 前記太陽熱ガスタービン発電システムは、取り付け台をさらに含み、前記太陽光反射鏡は、調整手段を介して前記取り付け台に取り付けられ、前記調整手段は、伸縮棒、ヒンジ、ベース、膨張瓶及びパイプを含み、
前記取り付け台の最上部に複数のベースが固定され、前記ベースは、偶数個であり、対となるように対称的に設けられ、前記ベースは、ヒンジを介して伸縮棒に接続され、前記伸縮棒は、太陽光反射鏡の底部に接続され、
各ベースの外側であって、取り付け台の頂面に膨張瓶が固定され、前記膨張瓶がパイプを介してその対向側のベースの伸縮棒に接続され、前記膨張瓶が加熱されると、その対向側の伸縮棒が延出してさらに該側の太陽光反射鏡を上げる、ことを特徴とする請求項1に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。 - 前記伸縮棒は、突き出し棒と鞘棒を含み、前記鞘棒の底部は、ヒンジを介してベースに設けられ、前記突き出し棒の底部は、鞘棒内に入れられ、鞘棒に滑り嵌めされ、前記突き出し棒の最上部は、太陽光反射鏡の底部に接続され、
前記膨張瓶内に膨張液が充填され、前記膨張瓶が加熱されると、前記膨張液は、膨張してそれに接続される突き出し棒を突き出す、ことを特徴とする請求項6に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。 - 前記ベースは、円周に沿って均一に分布しており、前記伸縮棒は、該円周に沿って均一に分布している、ことを特徴とする請求項6に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。
- 前記ベース及び伸縮棒は、取り付け台に2列に対称的に設けられる、ことを特徴とする請求項6に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。
- 前記膨張瓶は、前記瓶ベース内に埋め込まれ、前記瓶ベースは、前記取り付け台に固定して取り付けられる、ことを特徴とする請求項6に記載の光熱原理に基づく太陽熱ガスタービン発電システム。
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