太阳能燃气轮机发电系统的制作方法

文档序号:13798900阅读:189来源:国知局
太阳能燃气轮机发电系统的制作方法

本发明涉及一种太阳能燃气轮机发电系统,特别涉及一种可提高发电效率的太阳能燃气轮机发电系统。



背景技术:

现有的太阳能燃气轮机发电系统,一般将燃气轮机水平放置在地面,这就使得燃气轮机与太阳能吸热器距离较远,导致管道安装比较复杂,热量损失较大,效率降低。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提出一种可减少热量损失、提高发电效率的太阳能燃气轮机发电系统。

本发明提供一种太阳能燃气轮机发电系统,包括发电机以及驱动所述发电机运行的燃气轮机,所述燃气轮机包括压气机,所述压气机包括用于输出压缩空气的压气机出口;透平,所述透平通过透平工质通道与所述压气机出口相通,从而通过所述透平工质通道接收欲在所述透平上做功的工质,所述太阳能燃气轮机发电系统对在所述透平上做功的工质设置一临界温度;太阳能吸热器,所述太阳能吸热器设置在所述透平工质通道上,用于接收所述压气机出口的压缩空气,并利用吸收地面安装的太阳能反射装置反射的太阳能以对所述压缩空气进行加热;以及燃烧室,所述燃烧室设置在所述透平工质通道上,当所述太阳能吸热器输出的压缩空气的温度低于所述临界温度时,所述燃烧室接收所述压缩空气以燃烧的方式提高所述压缩空气的温度;其中,所述压气机、透平、太阳能吸热器和燃烧室固定安装在一起,并整体被支撑在距离地面的预定高度位置。

在一实施例中,所述燃气轮机垂直于地面安装。

在一实施例中,所述压气机、发电机、燃烧室及透平沿垂直方向从上往下依次排布,所述太阳能吸热器设置在所述发电机周向外侧。

在一实施例中,所述压气机与所述太阳能吸热器之间通过若干气流分管连接。

在一实施例中,所述压气机、透平和发电机共轴连接,所述发电机设置在所述压气机与所述透平之间。

在一实施例中,所述太阳能吸热器为环形且环绕所述发电机设置,所述太阳能吸热器的外周面为吸热面。

在一实施例中,所述太阳能吸热器的中轴线与所述燃气轮机的主轴重叠,且垂直于地面。

在一些实施例中,所述发电机为第一发电机,所述太阳能燃气轮机发电系统还包括蒸汽轮机,所述蒸汽轮机与所述透平连接以接收所述透平排出的废气,所述废气与所述蒸汽轮机的蒸汽循环进行热交换产生热蒸汽,所述热蒸汽驱动所述蒸汽轮机转动,进而带动连接在所述蒸汽轮机上的第二发电机发电,所述蒸汽轮机和第二发电机采用地面安装。

在一些实施例中,所述燃气轮机包括换热器,所述换热器与所述透平连接以接收所述透平排出的废气,所述换热器设置在所述压气机与所述太阳能吸热器之间,以使得压缩空气在进入所述太阳能吸热器之前与所述废气进行热交换。

本发明还提供一种太阳能燃气轮机发电系统,包括发电机以及驱动所述发电机运行的燃气轮机,所述燃气轮机包括压气机,所述压气机包括用于输出压缩空气的压气机出口;太阳能吸热器,所述太阳能吸热器接收所述压气机出口的压缩空气,并吸收太阳能反射装置反射的太阳能以对所述压缩空气进行加热;燃烧室,所述燃烧室接收所述被加热的压缩空气并在参与燃烧后排出燃烧产物;以及透平,所述透平接收所述燃烧产物以被驱动旋转,从而驱动所述发电机发电;其中,所述燃气轮机垂直于地面安装。

综上所述,本发明提供一种太阳能燃气轮机发电系统,通过将燃气轮机垂直放置使得太阳能吸热器与燃气轮机有机结合,拉近二者的距离。将压气机与太阳能吸热器通过气流分管直接连接,降低能量损失,提高效率。将太阳能吸热器设计为环形,可以实现整个环形面积吸收太阳能热量,提高单机发电功率。本发明的太阳能燃气轮机发电系统结构简单,可做成一个整体,安装方便。

另外,透平出口排出的废气气流仍然具有较高能量,经过换热器与蒸汽轮机的蒸汽循环进行热交换,产生符合要求的热蒸汽,驱动蒸汽轮机发电,提高太阳能燃气轮机发电系统的总发电量和发电效率。而且,在不驱动蒸汽轮机的情况下,可以将透平出口的废气气流与进入太阳能吸热器的气流进行热交换,提高发电效率。

附图说明

图1是本发明的太阳能燃气轮机发电系统一实施例的简化示意图。

图2是本发明的太阳能燃气轮机发电系统另一实施例的简化示意图。

图3是本发明的太阳能燃气轮机发电系统另一实施例的简化示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前,应该理解的是,本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且,应当理解,本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途,不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是,当描述“一个某元件”时,本发明并不限定该元件的数量为一个,也可以包括多个。

图1是本发明的太阳能燃气轮机发电系统一实施例的简化示意图。本实施例中,太阳能燃气轮机发电系统包括发电机22以及驱动发电机22运行的燃气轮机,发电机22和燃气轮机被支撑在距离地面的预定高度位置,该预定高度位置可根据燃气轮机的实际安装高度来确定。应当理解的是,发电机22和燃气轮机被支撑在距离地面的预定高度位置,例如,发电机22和燃气轮机垂直于地面放置或者水平放置,也可以是与地面形成一定角度的倾斜放置等其他放置方式,只要满足发电机22和燃气轮机是设置在距离地面的预定高度位置即可,本发明不对此限定。

本实施例中,燃气轮机垂直于地面安装,所述燃气轮机包括压气机14、太阳能吸热器16、燃烧室18、透平20和发电机22。在所示的实施例中,在太阳能燃气轮机的下部设置一发电系统支撑柱12,以支撑垂直放置的整个太阳能燃气轮机。

压气机14用以压缩空气,以提高气流压力。压气机14可以为任何适当类型的压气机,比如轴流式或离心式压气机,可以为一级或多级,在此不加以限制。压气机14具有压气机入口24和压气机出口26,压气机入口24用以引入空气,压气机出口26用以排出压缩空气。

为了净化进入压气机14的空气,减小空气中的有害物质进入燃气轮机对其造成损害,延长燃气轮机使用寿命,提高燃气轮机燃烧效率。本实施例中,在压气机入口24处设置一空气过滤系统28,用以对进入压气机14的空气进行过滤。空气过滤系统28可以根据具体工况需要设置成对空气进行不同的过滤模式,例如当空气中的粉尘等颗粒物含量较多时,可以将空气过滤系统28设置成对空气中的粉尘等颗粒物进行过滤;当空气比较潮湿时,也可以设置成对空气中的水分或其他有害组分进行过滤;或者也可以设置成同时对空气中的粉尘和水分等组分进行过滤,操作者可以根据具体的工况环境作出合理的设置,本发明不对此加以限制。

透平20通过透平工质通道与压气机出口26相通,从而通过所述透平工质通道接收欲在透平20上做功的工质。所述太阳能燃气轮机发电系统对在透平20上做功的工质设置一临界温度。

压缩空气从压气机出口26出来后被引入太阳能吸热器16进行加热。更具体地,太阳能吸热器16设置在所述透平工质通道上,用于接收压气机出口26的压缩空气,并利用吸收一太阳能反射装置10反射的太阳能以对所述压缩空气进行加热。应当理解的是,此处所说的对压缩空气进行加热,该加热可以使得压缩空气温度升高,也可以不变,即加热使得压缩空气温度升高0度,例如,在夜晚没有阳光的时候。太阳能反射装置10为地面安装,例如为太阳能定日镜10。在所示的实施例中,太阳能吸热器16设计成环形,环形的太阳能吸热器16的中轴线与燃气轮机的主轴重叠,且垂直于地面。太阳能吸热器16的外周面为吸热面,这样环形的太阳能吸热器16的整个外周面环形面积都可以吸收太阳能热量,提高燃机的单机发电功率。

本实施例中,压气机14与太阳能吸热器16之间通过若干气流分管30连接,以将压缩空气均匀地注入太阳能吸热器16中,提高加热效率。由于燃气轮机为垂直于地面安装,气流分管30可同时起到支撑压气机14的作用。太阳能定日镜10将阳光反射至太阳能吸热器16的环形面上,太阳能吸热器16吸收反射的太阳能热量对其中的压缩空气进行加热。

太阳能燃气轮机发电系统对在透平20上做功的工质设置一临界温度,该临界温度可以根据燃气轮机的实际工作参数进行设定。在一些实施例中,当太阳能吸热器16输出的压缩空气的温度低于所述临界温度时,例如,白天太阳能不足或夜晚等情况下,太阳能吸热器16无法吸收到足够的太阳能对压缩空气加热使其达到临界温度,此时燃烧室18可以作为补燃装置参与工作。燃烧室18设置在所述透平工质通道上,压缩空气经太阳能吸热器16出来后通入燃烧室18内。燃烧室18接收压缩空气以燃烧的方式提高压缩空气的温度,这些压缩空气在燃烧室18内参与燃烧后形成高温高压燃烧产物或者燃气工质并被排出。这样可以保证燃气轮机可以在太阳能不足或夜晚等情况下,也能正常发电。当太阳能吸热器16输出的压缩空气的温度高于或等于所述临界温度时,压缩空气直接经燃烧室18进入透平20做工,不参与燃烧。

本实施例中,燃烧室18为由多个连接在太阳能吸热器16与透平20之间的分管构成,这样可以缩小燃气轮机的体积,减少损失,提高燃气轮机效率。

在一些实施例中,不管太阳能吸热器16能否将压缩空气加热至所述临界温度,从太阳能吸热器16出来的压缩空气均进入燃烧室18参与燃烧,保证燃气轮机一直进行高速运转。

达到临界温度的压缩空气或者燃烧产物形成的气流从燃烧室18出来后进入透平20,驱动透平做工,并在做工后排出废气。透平20与发电机22连接以驱动发电机22发电。本实施例中,压气机14、透平20和发电机22共轴连接,发电机22设置在压气机14与透平20之间,因此透平20转动可以同时带动压气机14工作和发电机22对外发电。在此实施例中,发电机22作为系统负载的一个举例,在其他实施例中,系统负载也可以是需要被驱动的其他机构。

燃气轮机垂直于地面放置。在所示的实施例中,空气过滤系统28、压气机14、发电机22、燃烧室18及透平20沿垂直方向从上往下依次排布,太阳能吸热器16设置在发电机22的周向外侧。本实施例中,太阳能吸热器16设计成环形,并环绕发电机22设置。为了方便安装,节省空间,在此实施例中,空气过滤系统28、压气机14、发电机22、太阳能吸热器16、燃烧室18及透平20为整机一体安装。

应当理解的是,上述实施例中太阳能燃气轮机各器件的布置方式及排布顺序仅为本发明的优选实施方式,在其他实施例中,根据实际设计需要燃气轮机各器件也可以是其他类型的布置方式及排布顺序,本发明对此不加以限制。

图2是本发明的太阳能燃气轮机发电系统另一实施例的简化示意图。本实施例中,太阳能燃气轮机发电系统包括第一发电机222、驱动第一发电机222运行的燃气轮机以及一蒸汽轮机232,第一发电机222和燃气轮机被支撑在距离地面的预定高度位置,该预定高度位置可根据燃气轮机的实际安装高度来确定。应当理解的是,第一发电机222和燃气轮机被支撑在距离地面的预定高度位置,例如,第一发电机222和燃气轮机垂直于地面放置或者水平放置,也可以是与地面形成一定角度的倾斜放置等其他放置方式,只要满足第一发电机222和燃气轮机是设置在距离地面的预定高度位置即可,本发明不对此限定。

本实施例中,燃气轮机垂直于地面安装。蒸汽轮机232上连接一第二发电机234,蒸汽轮机232和第二发电机234采用地面安装。所述燃气轮机包括压气机214、太阳能吸热器216、燃烧室218、透平220和第一发电机222。在所示的实施例中,在燃气轮机的下部设置一发电系统支撑柱212,以支撑垂直放置的整个燃气轮机。

压气机214用以压缩空气,以提高气流压力。压气机214可以为任何适当类型的压气机,比如轴流式或离心式压气机,可以为一级或多级,在此不加以限制。压气机214具有压气机入口224和压气机出口226,压气机入口224用以引入空气,压气机出口226用以排出压缩空气。

为了净化进入压气机214的空气,减小空气中的有害物质进入燃气轮机对其造成损害,延长燃气轮机使用寿命,提高燃气轮机燃烧效率。本实施例中,在压气机入口224处设置一空气过滤系统228,用以对进入压气机214的空气进行过滤。空气过滤系统228可以根据具体工况需要设置成对空气进行不同的过滤模式,例如当空气中的粉尘等颗粒物含量较多时,可以将空气过滤系统228设置成对空气中的粉尘等颗粒物进行过滤;当空气比较潮湿时,也可以设置成对空气中的水分或其他有害组分进行过滤;或者也可以设置成同时对空气中的粉尘和水分等组分进行过滤,操作者可以根据具体的工况环境作出合理的设置,本发明不对此加以限制。

透平220通过透平工质通道与压气机出口226相通,从而通过所述透平工质通道接收欲在透平220上做功的工质。所述太阳能燃气轮机发电系统对在透平220上做功的工质设置一临界温度。

压缩空气从压气机出口226出来后被引入太阳能吸热器216进行加热。更具体地,太阳能吸热器216设置在所述透平工质通道上,用于接收压气机出口226的压缩空气,并利用吸收一太阳能反射装置210反射的太阳能以对所述压缩空气进行加热。应当理解的是,此处所说的对压缩空气进行加热,该加热可以使得压缩空气温度升高,也可以不变,即加热使得压缩空气温度升高0度,例如,在夜晚没有阳光的时候。太阳能反射装置210为地面安装,例如为太阳能定日镜210。在所示的实施例中,太阳能吸热器216设计成环形,环形的太阳能吸热器216的中轴线与燃气轮机的主轴重叠,且垂直于地面。太阳能吸热器216的外周面为吸热面,这样环形的太阳能吸热器216的整个外周面环形面积都可以吸收太阳能热量,提高燃机的单机发电功率。

本实施例中,压气机214与太阳能吸热器216之间通过若干气流分管230连接,以将压缩空气均匀地注入太阳能吸热器216中,提高加热效率。由于燃气轮机为垂直于地面安装,气流分管230可同时起到支撑压气机214的作用。太阳能定日镜210将阳光反射至太阳能吸热器216的环形面上,太阳能吸热器216吸收反射的太阳能热量对其中的压缩空气进行加热。

太阳能燃气轮机发电系统对在透平220上做功的工质设置一临界温度,该临界温度可以根据燃气轮机的实际工作参数进行设定。在一些实施例中,当太阳能吸热器216输出的压缩空气的温度低于所述临界温度时,例如,白天太阳能不足或夜晚等情况下,太阳能吸热器216无法吸收到足够的太阳能对压缩空气加热使其达到临界温度,此时燃烧室218可以作为补燃装置参与工作。燃烧室218设置在所述透平工质通道上,压缩空气经太阳能吸热器216出来后通入燃烧室218内。燃烧室218接收压缩空气以燃烧的方式提高压缩空气的温度,这些压缩空气在燃烧室218内参与燃烧后形成高温高压燃烧产物或者燃气工质并被排出。这样可以保证燃气轮机可以在太阳能不足或夜晚等情况下,也能正常发电。当太阳能吸热器216输出的压缩空气的温度高于或等于所述临界温度时,压缩空气直接经燃烧室218进入透平220做工,不参与燃烧。

本实施例中,燃烧室218为由多个连接在太阳能吸热器216与透平220之间的分管构成,这样可以缩小燃气轮机的体积,减少损失,提高燃气轮机效率。

在一些实施例中,不管太阳能吸热器216能否将压缩空气加热至所述临界温度,从太阳能吸热器216出来的压缩空气均进入燃烧室218参与燃烧,保证燃气轮机一直进行高速运转。

达到临界温度的压缩空气或者燃烧产物形成的气流从燃烧室218出来后进入透平220,驱动透平做工,并在做工后排出废气。透平220与第一发电机222连接以驱动第一发电机222发电。本实施例中,压气机214、透平220和第一发电机222共轴连接,第一发电机222设置在压气机214与透平220之间,因此透平220转动可以同时带动压气机214工作和第一发电机222对外发电。在此实施例中,第一发电机222作为系统负载的一个举例,在其他实施例中,系统负载也可以是需要被驱动的其他机构。

透平220排出的废气中含有大量余热,具有较高能量,可以加以利用。本实施例中,在透平220上连接一蒸气轮机232,蒸汽轮机232接收透平220排出的具有较高能量的废气,该废气经过换热器与蒸汽轮机232的蒸汽循环进行热交换,产生符合要求的热蒸汽,热蒸汽驱动蒸汽轮机232运转。第二发电机234与蒸汽轮机232驱动连接,因此蒸汽轮机232的转动可以驱动第二发电机234发电。应当注意的是,在此实施例中,第二发电机234仅作为蒸汽轮机232负载的一个举例,在其他实施例中,蒸汽轮机232负载也可以是需要被驱动的其他机构。

燃气轮机垂直于地面放置。在所示的实施例中,空气过滤系统228、压气机214、第一发电机222、燃烧室218及透平220沿垂直方向从上往下依次排布,太阳能吸热器216设置在第一发电机222的周向外侧。本实施例中,太阳能吸热器216设计成环形,并环绕第一发电机222设置。蒸汽轮机232及第二发电机234设置在地面上。为了方便安装,节省空间,在此实施例中,空气过滤系统228、压气机214、第一发电机222、太阳能吸热器216、燃烧室218及透平220为整机一体安装。

应当理解的是,上述实施例中燃气轮机各器件的布置方式及排布顺序仅为本发明的优选实施方式,在其他实施例中,根据实际设计需要燃气轮机各器件也可以是其他类型的布置方式及排布顺序,本发明对此不加以限制。

图3是本发明的太阳能燃气轮机发电系统另一实施例的简化示意图。本实施例中,太阳能燃气轮机发电系统包括发电机322以及驱动发电机322运行的燃气轮机,发电机322和燃气轮机被支撑在距离地面的预定高度位置,该预定高度位置可根据燃气轮机的实际安装高度来确定。应当理解的是,发电机322和燃气轮机被支撑在距离地面的预定高度位置,例如,发电机322和燃气轮机垂直于地面放置或者水平放置,也可以是与地面形成一定角度的倾斜放置等其他放置方式,只要满足发电机322和燃气轮机是设置在距离地面的预定高度位置即可,本发明不对此限定。

本实施例中,燃气轮机垂直于地面安装,所述燃气轮机包括压气机314、太阳能吸热器316、燃烧室318、透平320、发电机322和换热器332。在所示的实施例中,在燃气轮机的下部设置一发电系统支撑柱312,以支撑垂直放置的整个燃气轮机。

压气机314用以压缩空气,以提高气流压力。压气机314可以为任何适当类型的压气机,比如轴流式或离心式压气机,可以为一级或多级,在此不加以限制。压气机314具有压气机入口324和压气机出口326,压气机入口324用以引入空气,压气机出口326用以排出压缩空气。

为了净化进入压气机314的空气,减小空气中的有害物质进入燃气轮机对其造成损害,延长燃气轮机使用寿命,提高燃气轮机燃烧效率。本实施例中,在压气机入口324处设置一空气过滤系统328,用以对进入压气机314的空气进行过滤。空气过滤系统328可以根据具体工况需要设置成对空气进行不同的过滤模式,例如当空气中的粉尘等颗粒物含量较多时,可以将空气过滤系统328设置成对空气中的粉尘等颗粒物进行过滤;当空气比较潮湿时,也可以设置成对空气中的水分或其他有害组分进行过滤;或者也可以设置成同时对空气中的粉尘和水分等组分进行过滤,操作者可以根据具体的工况环境作出合理的设置,本发明不对此加以限制。

透平320通过透平工质通道与压气机出口326相通,从而通过所述透平工质通道接收欲在透平320上做功的工质。所述太阳能燃气轮机发电系统对在透平320上做功的工质设置一临界温度。

压缩空气从压气机出口326出来后被引入太阳能吸热器316进行加热。更具体地,太阳能吸热器316设置在所述透平工质通道上,用于接收压气机出口326的压缩空气,并利用吸收一太阳能反射装置310反射的太阳能以对所述压缩空气进行加热。应当理解的是,此处所说的对压缩空气进行加热,该加热可以使得压缩空气温度升高,也可以不变,即加热使得压缩空气温度升高0度,例如,在夜晚没有阳光的时候。太阳能反射装置310为地面安装,例如为太阳能定日镜310。在所示的实施例中,太阳能吸热器316设计成环形,环形的太阳能吸热器316的中轴线与燃气轮机的主轴重叠,且垂直于地面。太阳能吸热器316的外周面为吸热面,这样环形的太阳能吸热器316的整个外周面环形面积都可以吸收太阳能热量,提高燃机的单机发电功率。

本实施例中,压气机314与太阳能吸热器316之间通过若干气流分管330连接,以将压缩空气均匀地注入太阳能吸热器316中,提高加热效率。由于燃气轮机为垂直于地面安装,气流分管330可同时起到支撑压气机314的作用。太阳能定日镜310将阳光反射至太阳能吸热器316的环形面上,太阳能吸热器316吸收反射的太阳能热量对其中的压缩空气进行加热。

太阳能燃气轮机发电系统对在透平320上做功的工质设置一临界温度,该临界温度可以根据燃气轮机的实际工作参数进行设定。在一些实施例中,当太阳能吸热器316输出的压缩空气的温度低于所述临界温度时,例如,白天太阳能不足或夜晚等情况下,太阳能吸热器316无法吸收到足够的太阳能对压缩空气加热使其达到临界温度,此时燃烧室318可以作为补燃装置参与工作。燃烧室318设置在所述透平工质通道上,压缩空气经太阳能吸热器316出来后通入燃烧室318内。燃烧室318接收压缩空气以燃烧的方式提高压缩空气的温度,这些压缩空气在燃烧室318内参与燃烧后形成高温高压燃烧产物或者燃气工质并被排出。这样可以保证燃气轮机可以在太阳能不足或夜晚等情况下,也能正常发电。当太阳能吸热器16输出的压缩空气的温度高于或等于所述临界温度时,压缩空气直接经燃烧室18进入透平20做工,不参与燃烧。

本实施例中,燃烧室18为由多个连接在太阳能吸热器16与透平20之间的分管构成,这样可以缩小燃气轮机的体积,减少损失,提高燃气轮机效率。

在一些实施例中,不管太阳能吸热器16能否将压缩空气加热至所述临界温度,从太阳能吸热器16出来的压缩空气均进入燃烧室18参与燃烧,保证燃气轮机一直进行高速运转。

达到临界温度的压缩空气或者燃烧产物形成的气流从燃烧室318出来后进入透平320,驱动透平做工,并在做工后排出废气。透平320与发电机322连接以驱动发电机322发电。本实施例中,压气机314、透平320和发电机322共轴连接,发电机322设置在压气机314与透平320之间,因此透平320转动可以同时带动压气机314工作和发电机322对外发电。在此实施例中,发电机322作为系统负载的一个举例,在其他实施例中,系统负载也可以是需要被驱动的其他机构。

透平320排出的废气中含有大量余热,具有较高能量,若不加以利用是一种浪费。本实施例中,在透平320上连接一换热器332,以使得从透平320排出的废气进入换热器332中。同时,将换热器332设置在压气机314与太阳能吸热器316之间,以使得从压气机出口326出来的压缩空气在进入太阳能吸热器316之前与所述废气进行热交换,提高进入太阳能吸热器316之前的压缩空气的温度。

在本实施例中,压缩空气在注入燃烧室318之前,先在换热器332中进行预热。换热器332中对压缩空气进行加热的热量来自于透平320排出的废气。对于产生同样温度和压力的燃烧产物而言,燃烧室318的燃料投入可以减少,因此提高了燃气轮机的热效率。经过换热后的压缩空气再被注入太阳能吸热器316中利用太阳能进行二次加热,进一步提高了压缩空气的温度,之后送入燃烧室318内燃烧,显著提高了燃气轮机的热效率,进而提高发电系统的发电效率。

燃气轮机垂直于地面放置。在所示的实施例中,空气过滤系统328、压气机314、发电机322、燃烧室318及透平320沿垂直方向从上往下依次排布,太阳能吸热器316设置在发电机322的周向外侧。本实施例中,太阳能吸热器316设计成环形,并环绕发电机322设置。换热器332设置在压气机314与太阳能吸热器316之间。为了方便安装,节省空间,在此实施例中,空气过滤系统328、压气机314、发电机322、换热器332、太阳能吸热器316、燃烧室318及透平320为整机一体安装。

应当理解的是,上述实施例中太阳能燃气轮机各器件的布置方式及排布顺序仅为本发明的优选实施方式,在其他实施例中,根据实际设计需要太阳能燃气轮机各器件也可以是其他类型的布置方式及排布顺序,本发明对此不加以限制。

例如,在所有实施例中,太阳能吸热器也可以不为环形,而是其它形状。发电机也可以不设置在太阳能吸热器内,而是设置在太阳能吸热器外。而且,也不限制发电机的位置,可放置在燃气轮机前端、中间和后端。

综上所述,本发明提供一种太阳能燃气轮机发电系统,通过将燃气轮机垂直放置使得太阳能吸热器与燃气轮机有机结合,拉近二者的距离。将压气机与太阳能吸热器通过气流分管直接连接,降低能量损失,提高效率。将太阳能吸热器设计为环形,可以实现整个环形面积吸收太阳能热量,提高单机发电功率。本发明的太阳能燃气轮机发电系统结构简单,可做成一个整体,安装方便。另外,透平出口排出的废气气流仍然具有较高能量,经过换热器与蒸汽轮机的蒸汽循环进行热交换,产生符合要求的热蒸汽,驱动蒸汽轮机发电,提高太阳能燃气轮机发电系统的总发电量和发电效率。而且,在不驱动蒸汽轮机的情况下,可以将透平出口的废气气流与进入太阳能吸热器的气流进行热交换,提高发电效率。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此,本发明的范围是由所附的权利要求,而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

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