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三重循环构成的太阳能热发电系统
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TK123[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院工程热物理研究所,北京100190, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金研究项目(No.50976114;No.50836005);国家重点基础研究发展计划973项目(No.2010CB227104)
  • 相关项目:控制CO2的太阳热能与化石能源互补方法与机理
中文摘要:

本文提出了一种由太阳能燃气轮机循环、朗肯循环、卡林那循环组成的联合循环发电系统,并对其热力性能进行了分析。塔式太阳能接收器将压缩空气加热至1000℃或更高用以驱动燃气轮机做功。燃气轮机出口的中温烟气用于驱动背压式汽轮机,低温烟气和背压式汽轮机的排气共同驱动一个卡林那循环。结果表明,当燃气轮机入口温度为1000℃时,该系统的效率和太阳能热发电效率分别可达到27%和25.7%。朗肯底循环和卡林那底循环使该系统能在低辐照时发电。该系统的提出,为提高太阳能热发电系统的太阳能热发电效率提供了一种方法,并且对太阳能热发电耗水量大的问题提供了一个解决途径。

英文摘要:

This paper proposed a new solar-driven triple cycle integrating the solar gas turbine top cycle, steam Rankine cycle and the Kalina bottom cycle. On the top cycle of the proposed system, the compressed air is heated to 1000℃ or higher at the solar tower receiver and is used to drive gas turbine for electricity. A Rankine cycle with a back pressure steam turbine was utilized to recovery the waste heat from the gas turbine to generate electricity through the steam turbine. The bottomcycle is a Kalina cycle comprising another back pressure turbine and using ammonia-water mixture as a working fluid. After driving the steam Rankine cycle, flue gas from the gas turbine sequentially heating the ammonia-water mixture to produce power. As a result, the peak exergy efficiency and solar-to-electric efficiency of the proposed system are separately 270/o and 25.7% at a gas turbine inlet temperature of 1000℃. A new operation strategy is presented to generate electricity during low isolation period without the backup of fossil fuel. The results obtained in the current study provide an approach to improve solar-to-electric efficiency and offer a potential to conserve water for solar thermal Dower plants in arid area.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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