一种利用太阳能的燃气-超临界二氧化碳联合动力发电系统

摘要

本发明公开了一种利用太阳能的燃气-超临界二氧化碳联合动力发电系统，包括风力压缩空气系统、太阳能加热系统、燃气轮机发电系统和超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统。本发明通过风力机组直接驱动压缩机组压缩空气，压缩空气的热量传递给超临界二氧化碳布雷顿循环中的回热器，太阳能加热系统产生的热量随需求自动分配给燃机燃料或超临界二氧化碳回热器，对于燃气轮机的排气作为超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统的热源实现燃气-超临界二氧化碳联合动力循环，提高了系统的效率，并提供了稳定的供电电源。本发明能够提供稳定的供电系统，同时为风能、太阳能的利用以及超临界二氧化布雷顿动力循环的运用提供了新的思路。

主权项

一种利用太阳能的燃气‑超临界二氧化碳联合动力发电系统，其特征在于：包括风力压缩空气系统、太阳能加热系统、燃气轮机发电系统和超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统；其中，风力压缩空气系统包括风力机组(1)和稳压罐(4)，该风力机组(1)通过变速传动装置组(2)与第一压缩机组(3)连接，第一压缩机组(3)上设有空气入口；太阳能加热系统包括塔式太阳能集热器，该塔式太阳能集热器包括定日镜(5)、接收器(6)以及集热塔(7)，其中，接收器(6)接收来自定日镜(5)太阳光照，其安装在集热塔(7)的上方，接收器(6)的换热工质进口与第一换热器组(8)的换热工质出口连接，接收器(6)的换热工质出口与第一换热器组(8)的换热工质进口连接，构成一个循环回路，第一换热器组(8)上设有燃料出入口，第一换热器组(8)的燃料出口通过管道与燃料储存装置(9)的进口连接；燃气轮机发电系统包括燃烧器(10)，燃烧器(10)的气体入口与风力压缩空气系统中的稳压罐(4)的气体出口相连通，燃烧器(10)的燃料入口与太阳能加热系统中的燃料储存装置(9)的出口相连通，燃烧器(10)的出口与燃气透平(11)的进口连接，燃气透平(11)的出口与第二换热器组(13)的进口连接，燃气透平(11)通过轴系与燃气轮机发电机(12)连接；超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统包括回热器(14)，第一压缩机组(3)的出口与回热器(14)的空气进口连接，回热器(14)的空气出口与稳压罐(4)的进口连接，接收器(6)的换热工质进口与回热器(14)的换热工质出口连接，接收器(6)的换热工质出口与回热器(14)的换热工质进口连接，构成一个循环回路，回热器(14)的低温侧流体入口与第二压缩机组(16)的流体出口连通，回热器(14)的低温侧流体出口与第二换热器组(13)的进口相连通，回热器(14)的高温侧流体进口与蒸汽透平(17)的出口连通，回热器(14)的高温侧流体出口与冷却器(15)的进口连通，冷却器(15)的出口与第二压缩机组(16)的进口连通，第二换热器组(13)的出口与蒸汽透平(17)的进口连通，蒸汽透平(17)通过轴系分别与第二压缩机组(16)和蒸汽透平发电机(18)连接。