张娜
工程热物理学报
本文提出了中低温太阳热能品位间接提升的概念、方法和系统集成,其核心是热集成和热化学转换的有机结合.在所提出的太阳能和化石能源综合互补的化学回热循环系统(SOLRGT)中,中低温太阳热能首先提供蒸汽蒸发潜热从而转化为蒸汽内能;其次通过蒸汽参与重整反应进一步转化为合成气化学能,实现品位提升;最后得以在高效的燃气轮机系统中实现热功转换.由于太阳能的引入,燃气轮机透平排气余热回收部分的热匹配得到极大改善,并减少了化石能源消耗;同时,蒸汽产率的增加有助于增进系统化学回热和物理回热收益.系统中太阳能热转功净效率可达26.5%;和常规化学回热循环相比,化石能源节约率可达20%～30%,实现相应数量的CO2减排,系统中实现了中低温太阳能的高效热功转换和与化石燃料的梯级互补.
关键词:
能量品位间接提升
,
太阳热能
,
多能源互补
,
化学回热循环
李元媛
,
张娜
,
蔡睿贤
工程热物理学报
基于品位匹配和多能源综合梯级利用的原则,本文提出了低CO_2排放的太阳能与化石能源互补发电系统LESOLCC,并对其进行了热力经济性能分析。所提系统以甲醇为燃料,中低温太阳能首先提供甲醇重整反应的反应热,从而转化为富氢合成气的化学能,实现品位提升;其次通过燃烧前对CO_2的捕集,实现燃料的清洁燃烧,最终在高效联合循环中实现其热功转换。结果表明：基本工况下,系统当量效率达到55.1%,比投资为833$/kW,发电成本为0.124$/kWh,回收期17年;与相同化石燃料输入及CO_2捕集水平的尾气捕集CO_2的常规燃气-蒸汽联合循环（CC-Post）相比,发电成本下降了10.1%,充分显示其优越性。
关键词:
多能源互补系统
,
太阳热能
,
热化学集成
,
捕集CO_2
,
经济性
