光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统技术方案

一种光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，它包括燃气-蒸汽联合循环机组、PVT集热系统和引水泵，燃气-蒸汽联合循环机组的凝结水泵排出的部分凝结水经引水泵进入PVT集热系统加热，经过PVT集热系统加热的凝结水与凝结水泵排出的其余凝结水汇合后进入燃气-蒸汽联合循环机组的余热锅炉的低压省煤器的水工质入口，PVT集热系统的电能输出端与负载或电网连接。本实用新型专利技术将PVT集热系统与燃气-蒸汽联合循环机组有机结合在一起，很好地解决了光伏电池的散热和废热利用问题，大大提高了能源的综合利用率，减少了天然气的消耗，有利于燃气-蒸汽联合电厂的节能减排。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，它包括燃气-蒸汽联合循环机组、PVT集热系统和引水泵，燃气-蒸汽联合循环机组的凝结水泵排出的部分凝结水经引水泵进入PVT集热系统加热，经过PVT集热系统加热的凝结水与凝结水泵排出的其余凝结水汇合后进入燃气-蒸汽联合循环机组的余热锅炉的低压省煤器的水工质入口，PVT集热系统的电能输出端与负载或电网连接。本技术将PVT集热系统与燃气-蒸汽联合循环机组有机结合在一起，很好地解决了光伏电池的散热和废热利用问题，大大提高了能源的综合利用率，减少了天然气的消耗，有利于燃气-蒸汽联合电厂的节能减排。【专利说明】光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统
本技术涉及一种将PVT光伏光热集热装置和燃气-蒸汽联合循环机组结合在一起的供热供电系统，属太阳能
。
技术介绍
光伏发电技术以光伏电池为基础，利用半导体P-N结受到光照产生的光伏效应直接将光能转换成电能。光伏电池发电过程中，入射太阳能转换为电能的比例约为15%，其余大部分能量都转换为热量，使光伏电池的温度升高，而光伏电池温度的大幅上升将导致其光电转换效率下降，研究表明，光伏电池温度每升高I °C，光电转换效率下降0.5%，因此，太阳能光伏发电系统存在着光电转化率低、发电不连续和发电成本高等问题。燃气-蒸汽联合循环机组是将经过加热后的天然气进入燃气轮机的燃烧室，与压气机压入的高压空气混合燃烧，利用产生的高温高压气流推动燃气轮机旋转做功，从燃气轮机排出的气体温度高达摄氏600度，仍然具有很高的能量，把这些高温气体送到锅炉，把水加热成蒸汽去推动蒸汽轮机，带动发电机发电。燃气-蒸汽联合循环机组的发电效率比燃煤机组高，而且无需脱硫脱氮，二氧化碳排放量小，对空气污染程度小。但天然气面临着资源匮乏的问题，靠天然气发电难以满足供电要求。总之，以上供能系统在能源利用率、发电成本、节能减排等方面还不够理想，有必要进一步研究新能源的综合利用技术。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，以提高能源的综合利用率，降低发电成本，达到节能减排的目的。本技术所述问题是以下述技术方案实现的:—种光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，构成中包括燃气-蒸汽联合循环机组、PVT集热系统和引水泵，燃气-蒸汽联合循环机组的凝结水泵排出的部分凝结水经引水泵进入PVT集热系统加热，经过PVT集热系统加热的凝结水与凝结水泵排出的其余凝结水汇合后进入燃气-蒸汽联合循环机组的余热锅炉的低压省煤器的水工质入口，PVT集热系统的电能输出端与负载或电网连接。上述光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，所述PVT集热系统由多个光伏光热集热器串并联连接而成，所述光伏光热集热器包括PVT框架、CPC聚光镜、光伏电池组件、导热板和两块钢化玻璃板，所述CPC聚光镜安装在PVT框架上，所述光伏电池组件位于CPC聚光镜的底部，其背光面通过粘结层粘结在导热板上，所述导热板内设置有下流体槽道，所述下流体槽道的一端接进水，另一端接保温蓄水箱；两块钢化玻璃板位于光伏电池组件的迎光面上方，它们与CPC聚光镜的侧壁围成的上流体通道一端接凝结水泵的排水口，一端接余热锅炉的低压省煤器的水工质入口。上述光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，所述导热板的背光面设置有绝热层，两块钢化玻璃板的上方设置有防风玻璃盖板。上述光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，所述上流体通道的内壁上设置有透明绝热层。上述光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，所述下流体槽道和上流体通道内的水流方向相反。本技术利用燃气-蒸汽联合电厂的低温凝结水和生活用水对光伏光热集热器中的光伏电池组件进行冷却，在降低电池组件工作温度的同时，得到了生活热水和较高温度的凝结水，这样就提高了光伏电池组件的光电转换率和余热锅炉的锅炉效率，降低发电成本，同时也方便了人们的生活。本技术将PVT集热系统与燃气-蒸汽联合循环机组有机结合在一起，很好地解决了光伏电池的散热和废热利用问题，它采用强制循环流体(水或者空气)来移除电池组件产生的热量，这些没有被转化成电能的热量被低温水或冷空气吸收，很好地解决了光伏电池的光电转化率低的问题，大大提高了能源的综合利用率，减少了天然气的消耗，有利于燃气-蒸汽联合电厂的节能减排。【专利附图】【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步说明。图1是光伏光热集热器的剖视图；图2是光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统的结构示意图。图中各标号清单为:1、烟囱，2、高压给水泵，3、中压给水泵，4、低压汽包，5、中压汽包，6、高压汽包，7、低压省煤器，8、高中压缸，9、汽轮机低压缸，10、凝汽器，11、循环水泵，12、凝结水泵，13、余热锅炉，14、引水泵，15、发电机，17、燃气轮机，18、再热器，19、光伏光热集热器，20、钢化玻璃板；21、绝热层；22、PVT框架；23、CPC聚光镜；24、玻璃盖板；25、夹层空气；26、光伏电池组件；27、粘结层；28、下流体槽道；29、导热板；30、上流体通道；31、透明绝热层。【具体实施方式】本技术提出了一种改进型PVT光伏光热集热器与燃气-蒸汽联合循环机组联合供能系统，该系统解决了光伏电池散热、废热利用问题，将光伏发电进行并网，充分利用了太阳能，补充了燃气-蒸汽联合电厂发电量，并对燃气-蒸汽联合电厂余热锅炉的低压省煤器入口水工质进行加热，提高了锅炉效率和发电效率，降低了发电成本。图1为光伏光热集热器的剖面图，其主要结构包括:玻璃盖板24、夹层空气25、光伏电池组件26、粘结层27、下流体槽道28、导热板29、绝热层21、PVT框架22、CPC聚光镜23、钢化玻璃板20、上流体通道30。其工作原理:太阳光经CPC聚光镜23聚集后穿过玻璃盖板24和钢化玻璃板20 (两块钢化玻璃板20间距为5cm，不宜过大或过小)，一部分红外光被钢化玻璃板20以及上流体通道30内的电厂凝结水吸收，绝大部分可见光照射到光伏电池组件26上(上流体通道30中凝结水以及钢化玻璃板20主要吸收红外光，钢化玻璃板20吸收的热量可传递给凝结水，由于凝结水以及钢化玻璃板20对可见光吸收率很低，因此绝大部分的可见光可通过钢化玻璃板20和凝结水到达光伏电池组件26表面，产生光伏效应)，根据光生伏特效应原理，光伏电池将15%的太阳光能直接转化为电能，其余大部分能量都转换为热量，这部分热量一小部分通过对流以及辐射换热损失在夹层空气25之中，一大部分传递给粘结层27，粘结层(导热材料)又传递给导热板29，进水经下流体槽道28 (内嵌在导热板29之中，其高度为2cm，宽度为4cm，每个下流体槽道28之间间隔2cm，共8个下流体槽道，下流体槽道28长度200cm，导热板29宽度48cm、厚度4cm，下流体槽道28位于导热板正中间)吸收电池板背光侧导热板中的热量，进水温度得以提高，光伏光热集热器(PVT)在迎光侧与背光侧均设置流体通道，使得光伏电池温度大幅度降低，不仅光电转换效率有所提高，而且光伏电池产生的热量大部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏光热集热器与燃气?蒸汽联合循环机组联合供能系统，其特征是，它包括燃气?蒸汽联合循环机组、PVT集热系统和引水泵（14），燃气?蒸汽联合循环机组的凝结水泵（12）排出的部分凝结水经引水泵（14）进入PVT集热系统加热，经过PVT集热系统加热的凝结水与凝结水泵（12）排出的其余凝结水汇合后进入燃气?蒸汽联合循环机组的余热锅炉（13）的低压省煤器（7）的水工质入口；PVT集热系统的电能输出端与负载或电网连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢泽坤，金秀章，曹丁元，于鑫玮，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：实用新型
国别省市：