槽式太阳能集热系统集成方法研究

【摘要】：以槽式太阳能集热系统与火电机组热力系统为研究对象,针对集热器场的运行参数、工作原理、结构特点，研究槽式太阳能集热系统与火电机组热力系统的集成机理。建立了太阳能瞬时辐射模型，计算了我国拉萨和呼和浩特的全年瞬时辐射强度分布时间规律。根据集热器场的传热模型进行了分析研究，建立了集热器场稳态传热模型，并计算出了不同太阳辐射强度下对应的集热器效率，并对影响集热器效率的因素进行了分析。 针对太阳能集热器场的流动特性，提出一种新型再循环式集热系统，并设计出该集热系统与火电厂燃煤机组的集成方案，使得预热段不产生两相流，集热系统更易控制。针对太阳辐射能具有较强不稳定性的特点，研究太阳辐射能变化时单个集热单元以及聚光集热器场的集热工质的变工况运行特性，计算出了在定出口温度情况下集热场管内流量随太阳辐射强度变化的控制量。最后对设计方案的热经济性进行分析，并针对我国拉萨和呼和浩特进行了成本分析计算，以期为太阳能的高效、大规模利用提供技术支撑。 【关键词】：槽式太阳能集热器 集热器效率 太阳辐射强度 集成
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK513.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题的研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究动态10-14
• 1.2.1 太阳能热发电技术研究动态10-12
• 1.2.2 太阳能与传统技术混合发电动态12-13
• 1.2.3 国内研究动态13-14
• 1.3 课题主要研究内容14-15
• 第2章 槽式太阳能集热器的结构特点分析15-24
• 2.1 槽式太阳能集热器的结构15-18
• 2.2 太阳能直接蒸汽发生系统18-21
• 2.2.1 DSG 集热器水循环方式及管路布置18-20
• 2.2.2 DSG 集热器管路连接方式20-21
• 2.3 槽式太阳能集热器场与火电厂集成概述21-22
• 2.4 本章小结22-24
• 第3章 DSG 型集热器热力性能研究24-44
• 3.1 槽式集热器的能量传递过程24-28
• 3.1.1 太阳成像原理24-25
• 3.1.2 集热系统的工作过程25-26
• 3.1.3 太阳能集热系统的传热特性分析26-27
• 3.1.4 集热管热损失分析27-28
• 3.2 集热器单元热力性能研究28-39
• 3.2.1 太阳直射辐射强度的计算模型28-32
• 3.2.1.1 太阳瞬时直射辐射强度的实例计算29-31
• 3.2.1.2 计算实例数据分析31-32
• 3.2.2 集热器元件的传热模型32-38
• 3.2.2.1 金属管与玻璃罩管间的换热32-35
• 3.2.2.2 玻璃罩管与周围环境间的换热35-37
• 3.2.2.3 金属管与管内流体的对流换热37-38
• 3.2.3 能量平衡方程38
• 3.2.4 集热器热效率38-39
• 3.3 集热器热效率实例计算39-40
• 3.4 影响集热器热效率因素40-42
• 3.5 本章小结42-44
• 第4章 太阳能集热系统的优化设计及其技术经济分析44-58
• 4.1 抛物面槽式太阳能集热系统优化设计44-49
• 4.1.1 建立模型46-48
• 4.1.2 变工况运行下集热系统流量的控制48-49
• 4.2 集成系统热经济性分析49-51
• 4.3 不同机组下集成方案分析51-54
• 4.4 选取我国两个典型地区进行经济性计算54-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-64
• 致谢64

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