一种集成太阳能和MCFC的燃气-蒸汽联合循环复合发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112922686A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110081972.8H01M8/04089(2016.01)(22)申请日2021.01.21(71)申请人青岛科技大学地址266000山东省青岛市崂山区松岭路99号(72)发明人李超毕天骄(74)专利代理机构青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241代理人袁晓玲(51)Int.Cl.F01K23/10(2006.01)F03G6/06(2006.01)F02C6/18(2006.01)F01K11/02(2006.01)F01K7/22(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种集成太阳能和MCFC的燃气-蒸汽联合循环复合发电系统(57)摘要本发明公开了一种集成太阳能和MCFC的燃气‑蒸汽联合循环复合发电系统，涉及新能源开发与利用技术领域。所述集成太阳能和MCFC的燃气‑蒸汽联合循环复合发电系统，包括：燃气‑蒸汽联合循环发电系统、塔式太阳能集热系统和MCFC捕集二氧化碳系统；所述燃气‑蒸汽联合循环发电系统、塔式太阳能集热系统和MCFC捕集二氧化碳系统通过共用换热设备相互耦合连接。本发明利用塔式太阳能集热技术，进一步加热燃气轮机排烟，可提高太阳能利用效率和减少化石能源消耗，以及提升余热锅炉进口烟气温度，提高蒸汽循环的发电功率；本发明利用MCFC捕集二氧化碳，减少了发电系统二氧化碳排放量，同时，MCFC在捕集二氧化碳过程中，释放电能，增加了系统发电量。CN112922686ACN112922686A权利要求书1/2页1.一种集成太阳能和MCFC的燃气‑蒸汽联合循环复合发电系统，其特征在于，包括：燃气‑蒸汽联合循环发电系统、塔式太阳能集热系统和MCFC捕集二氧化碳系统；所述燃气‑蒸汽联合循环发电系统、塔式太阳能集热系统和MCFC捕集二氧化碳系统通过共用换热设备相互耦合连接。2.根据权利要求1所述的一种集成太阳能和MCFC的燃气‑蒸汽联合循环复合发电系统，其特征在于，所述燃气‑蒸汽联合循环发电系统包括：压气机、空气预热器、燃烧室、燃气轮机、第一发电机、烟气处理器、吸热器、余热锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、第二发电机、凝汽器、低压给水泵、给水预热器和换热器；所述压气机、燃气轮机和第一发电机同轴连接；所述汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸和第二发电机同轴连接；所述余热锅炉包括高压过热器、再热器、高压蒸发器、高压汽包、高压省煤器、高压给水泵、低压过热器、低压蒸发器、低压汽包和低压省煤器；所述压气机、空气预热器、燃烧室和燃气轮机通过管道依次连接；所述燃气轮机、烟气处理器、吸热器和余热锅炉的烟气进口通过管道依次连接；所述汽轮机低压缸出口通过管道依次与凝汽器、低压给水泵、给水预热器、低压省煤器、低压汽包、低压蒸发器、低压过热器与汽轮机低压缸入口连接；所述低压省煤器、高压给水泵、高压省煤器和高压汽包通过管道依次连接；所述高压汽包通过管道经高压蒸发器与高压过热器连接，所述高压汽包通过管道经换热器与高压过热器连接；所述高压过热器、汽轮机高压缸、再热器、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸通过管道依次连接；所述塔式太阳能集热系统包括：定日镜场、太阳塔和吸热器；所述MCFC捕集二氧化碳系统包括：第一混合器、烟气预热器、MCFC、直流/交流转换器、第二混合器、预重整器、后燃室、空气预热器、换热器、冷凝器、二氧化碳回收单元和给水预热器；所述余热锅炉的烟气出口通过管道经第一混合器、烟气预热器与MCFC阴极入口相连；所述MCFC阴极出口、烟气预热器和给水预热器通过管道依次相连；所述第二混合器、预重整器和MCFC阳极进口通过管道依次相连；所述MCFC阳极出口与第二混合器通过管道相连；所述MCFC阳极出口经后燃室、空气预热器、换热器、冷凝器和二氧化碳回收单元通过管道依次相连。所述MCFC输出端与直流/交流转换器相连。3.根据权利要求1所述的一种集成太阳能和MCFC的燃气‑蒸汽联合循环复合发电系统，其特征在于，所述空气预热器利用流经其中的MCFC阳极排气，将其热量传递给压气机中被压缩后的空气，用于预热压缩后的空气。4.根据权利要求1所述的一种集成太阳能和MCFC的燃气‑蒸汽联合循环复合发电系统，其特征在于，所述换热器，利用流经其中的MCFC阳极排气，将其热量传递给工质水使其蒸发，使其在汽轮机高压缸中膨胀做功。5.根据权利要求1所述的一种集成太阳能和MCFC的燃气‑蒸汽联合循环复合发电系统，2CN112922686A权利要求书2/2页其特征在于，所述给水预热器，利用流经其中的MCFC阴极排气，将其热量传递给工质水，用于预热工质水。6.根据权利要求1所述的一种集成太阳能和MCF