[发明专利]碟式太阳能-燃气蒸汽联合循环发电系统

说明书

技术领域

本发明属于发电领域，特别涉及一种碟式太阳能-燃气蒸汽联合循环发电系统。 

背景技术

太阳能热发电因其节能、环保而被广泛重视，但是单纯太阳能热发电系统因其高额的初投资和较低的热力性能一直阻碍着它进一步的商业化进程。太阳能与化石能源相结合的复合热发电系统利用化石燃料机组功率调整范围大的优势，省去独立光热电站中昂贵的蓄热系统与蒸汽透平系统，从而达到降低发电成本、实现连续稳定发电的双重目的。同时太阳能热发电系统以热作为中间能量载体，相对容易通过热量与化石燃料发电方式相耦合。 

太阳能-燃气蒸汽联合循环发电系统（Integrated Solar Combined Cycle,ISCC）包括太阳能集热系统和燃气蒸汽联合循环系统，燃气轮发电机组通过压气机将空气吸入并压缩后在燃烧室与燃料（这里使用天然气）混合燃烧，产生的高温高压气体进入燃气透平内做功，带动发电机发电。排出的高温烟气进入余热锅炉加热给水，产生的高压过热蒸汽进入蒸汽轮发电机组的蒸汽透平内做功，再次带动发电机发电。太阳能集热装置正常运行时加热给水取代一部分燃气量或者增加发电量。 

目前的太阳能-燃气蒸汽联合循环发电系统通常采用槽式太阳能集热技术，聚光比不高，一般仅在50左右，运行温度一般不超过400℃，产生蒸汽品质较低，将给水加热至饱和温度后需再送往余热锅炉继续加热至过热蒸汽。此外，槽式太阳能所用工作介质导热油还存在高温分解、腐蚀、低温凝固等问题。 

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供了一种碟式太阳能-燃气蒸汽 联合循环发电系统，该系统利用具有高转换效率高参数的碟式太阳能集热技术与燃气蒸汽联合循环发电系统集成，解决单独太阳能热发电高成本，常规槽式太阳能联合循环发电系统热力性能不足、效率低等问题。提高了系统整体效率，节约能源，减少污染物排放，为太阳能的高效利用提供了新的低成本选择。 

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案： 

一种碟式太阳能-燃气蒸汽联合循环发电系统，包括：碟式太阳能系统和燃气-蒸汽联合循环发电系统，所述碟式太阳能系统包括碟式太阳能集热场和中央热交换器；所述燃气-蒸汽联合循环发电系统包括：燃气轮发电机组、余热锅炉和蒸汽轮发电机组；其中：所述余热锅炉，设有用于接收来自所述燃气轮发电机组的高温烟气的进口和用于排出释放热量后的低温烟气的出口，利用所述高温烟气加热来自所述蒸汽轮发电机组的给水以产生过热蒸汽，还利用所述高温烟气加热来自所述蒸汽轮发电机组做功后的排气以产生再热蒸汽；所述燃气轮发电机组，用于将压缩空气与燃料燃烧以产生高温高压气体，并通过所述高温高压气体的做功带动所述燃气轮发电机组的发电机发电，做功后排出的高温烟气送至所述余热锅炉的高温烟气进口；所述蒸汽轮发电机组，用于接收来自所述余热锅炉和所述中央热交换器的过热蒸汽，还用于接收来自所述余热锅炉的所述再热蒸汽，并通过所述过热蒸汽和所述再热蒸汽的做功带动所述蒸汽轮发电机组的发电机发电；所述碟式太阳能集热场，用于接收太阳辐射能以加热工作介质；所述中央热交换器，用于将来自所述余热锅炉的部分饱和水与所述碟式太阳能集热场加热后的工作介质换热，以产生过热蒸汽。 

在上述碟式太阳能-燃气蒸汽联合循环发电系统中，作为一种优选实施方式，所述蒸汽轮发电机组包括：第二发电机；高压缸，接收来自所述余热锅炉和所述中央热交换器的过热蒸汽，并将做完功后的高压缸排汽送往所述余热锅炉中再热；中低压合缸，接收经所述余热锅炉再热后的再热蒸汽，并通过做功带动所述第二发电机发电；冷凝器，接收所述中低压合缸做功后的排气并冷却成凝结水；以及给水泵，接收来自冷凝器的凝结水，并将所述冷凝水等熵压缩后送至所述余热锅炉。