太阳能塔式热发电吸热器动态仿真模型

【摘要】：近年来,随着能源需求的剧烈增长,塔式太阳能热发电技术得到了快速发展,许多电站已经建成并投入试运行。太阳能热发电对能源持续和环境保护具有十分重要的作用。吸热器作为光-热转换的重要部件,它的动态特性对整个塔式太阳能热发电站的安全性具有十分重要的作用。本文以八达岭兆瓦级塔式太阳能热发电系统过热型腔式吸热器为研究对象,在腔式吸热器蒸发受热面平均分配流量动态仿真数学模型的基础上,建立了多并列蒸发受热面动态流量计算模型,模拟了八达岭塔式太阳能热发电腔式吸热器的动态特性,得到了塔式太阳能热发电腔式吸热器不同受热面工质流量以及金属温度随太阳能辐照变化的变化规律。论文结论对塔式太阳能热发电电站型吸热器设计、塔式太阳能热发电电站的运行策略制定具有一定的指导意义。 本文是八达岭塔式太阳能热发电实验电站仿真机开发工作的一部分,主要研究腔式吸热器系统的动态特性。采用Microsoft Visual C++6.0为开发工具,基于腔式吸热器的工作机理建立了腔式吸热器蒸发受热面的动态数学模型,开发了吸热器蒸发受热面动态仿真算法。 基于八达岭塔式太阳能热发电站吸热器系统仿真模型,进行了仿真实验,模拟了吸热器的动态特性,得到了吸热器各蒸发受热面的流量分配规律。通过太阳辐照强度的扰动实验,得到了吸热器热力系统设备模块和吸热器水动力系统的响应曲线,并对仿真实验的运行结果进行了理论分析。论文结果对塔式太阳能热发电站的实际运行具有一定的指导意义。 【关键词】：太阳能 塔式热发电 吸热器 动态特性 仿真
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK513
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 太阳能热发电技术9-16
• 1.1.1 概述9-11
• 1.1.2 塔式太阳能热发电技术11-12
• 1.1.3 槽式太阳能热发电技术12-15
• 1.1.4 碟式太阳能热发电技术15-16
• 1.2 塔式太阳能热发电吸热器系统16-20
• 1.2.1 熔融盐吸热器16-18
• 1.2.2 空气吸热器18-19
• 1.2.3 水/水蒸气吸热器19-20
• 1.3 课题的背景和意义20-21
• 1.4 本文主要的工作内容21-22
• 1.5 小结22-23
• 第2章 八达岭塔式太阳能热发电吸热器系统23-28
• 2.1 八达岭塔式太阳能热发电系统组成23-24
• 2.2 八达岭塔式太阳能热发电吸热系统24-26
• 2.2.1 吸热器系统总体概述24-25
• 2.2.2 吸热器汽水系统25-26
• 2.3 八达岭塔式太阳能热发电吸热系统设计规范26-27
• 2.4 小结27-28
• 第3章 八达岭塔式太阳能热发电吸热器系统数学模型28-40
• 3.1 汽包数学模型28-30
• 3.2 吸热器蒸发受热面模型30-33
• 3.3 吸热器蒸发受热面入口流量分配模型33-39
• 3.3.1 模型建立的简化33-34
• 3.3.2 基本方程式34-36
• 3.3.3 吸热器蒸发受热面流量分配计算数学模型36-39
• 3.3.4 过热器数学模型39
• 3.4 小结39-40
• 第4章 吸热器系统仿真模型的建立40-46
• 4.1 STAR-90仿真支撑系统功能简介40-42
• 4.1.1 教练员台功能40-41
• 4.1.2 工程师台功能41-42
• 4.2 吸热器系统仿真模型的建模方法42
• 4.3 吸热器系统仿真模型的搭建42-45
• 4.3.1 入口流量分配模块43-44
• 4.3.2 蒸发受热面模块44-45
• 4.4 小结45-46
• 第5章 吸热器系统的动态仿真实验46-53
• 5.1 吸热器各蒸发受热面的流量分配实验46-48
• 5.2 太阳辐照阶跃扰动48-52
• 5.2.1 蒸发受热面入口流量和壁温的反映48-50
• 5.2.2 过热器出口蒸汽响应50-51
• 5.2.3 汽包响应51-52
• 5.3 小结52-53
• 第6章 结论与展望53-55
• 参考文献55-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果58-59
• 致谢59

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