两段式塔式太阳能电站系统及腔式吸热器设计

【摘要】：塔式太阳能热发电技术是一项非常有前途的应用技术,由于塔式太阳能聚光温度高,可以获得较其他几种太阳能热发电高的热电转化效率,同时该技术适合于大容量发电。目前,国内外对于塔式太阳能发电技术都做了大量的研究,塔式太阳能发电技术应用已经接近大规模应用。 在现有国内外塔式太阳能热发电研究的基础上,本文提出了一种新型的两段式塔式太阳能发电系统,首先对系统进行了整体设计,系统主要包括定日镜场、吸热器Ⅰ、汽水分离装置、吸热器Ⅱ、天然气补燃装置、蓄热系统和动力发电系统,对各个子系统进行了介绍,并给出了系统的分析计算方法和工质侧的热力学计算方法。 然后,分析了两段式塔式太阳能系统的运行调节。太阳能热发电系统在运行时,需要考虑光照条件和变工况运行的影响。根据影响条件的变化,将系统的调节方式分为四种运行方式,并进一步分析了每个运行方式的汽水流程,通过计算得出了流量与光照条件的关系,吸热器Ⅰ出口工质干度的变化,以及不同光照条件下不同热负荷时蓄热量的变化,得出不同光照条件、不同负荷时的运行方式分布图,使得对系统的调节更加直观。 最后,对吸热器建立辐射换热模型,分析几何结构尺寸与换热效果之间的影响,通过分析计算吸热器各面之间角系数、平均热负荷及开窗理论折算温度T0的影响,确定了吸热器尺寸。对吸热器进行了压降计算,分析气液两相流动特点,确定了受热面的管道布置,并通过水动力计算对其进行优化。 【关键词】：两段式塔式太阳能发电 系统组成 运行方式 吸热器设计
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 前言10-11
• 1.2 太阳能热动力发电技术分类及发展现状11-20
• 1.2.1 塔式太阳能热发电12-15
• 1.2.2 槽式太阳能热发电15-18
• 1.2.3 蝶式太阳能热发电18-19
• 1.2.4 线性菲涅耳式太阳能发电19-20
• 1.3 课题研究内容20-21
• 第2章 两段式塔式太阳能电站21-33
• 2.1 系统概述21-28
• 2.1.1 吸热器系统22-23
• 2.1.2 定日镜系统23-26
• 2.1.3 蓄热系统26-27
• 2.1.4 热动力子系统27-28
• 2.2 系统理论计算28-32
• 2.2.1 系统能量分析计算28-30
• 2.2.2 工质状态热力计算30-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第3章 塔式太阳能发电系统运行调节33-42
• 3.1 塔式太阳能发电系统运行影响因素33-34
• 3.1.1 太阳辐射强度33-34
• 3.1.2 变工况运行34
• 3.2 塔式太阳能发电系统运行方式34-41
• 3.2.1 塔式太阳能发电系统运行方式分析35-37
• 3.2.3 塔式太阳能发电系统运行数据分析37-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第4章 吸热器42-56
• 4.1 吸热器研究现状42-44
• 4.2 吸热器设计44-55
• 4.2.1 辐射换热模型建立44-45
• 4.2.2 吸热器结构设计45-51
• 4.2.3 吸热器系统压降计算51-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 结论与展望56-58
• 5.1 结论56-57
• 5.2 研究展望57-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-63
• 致谢63

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