與槽式、碟式、線性菲涅爾式三種太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)相比,塔式光熱電站是一種技術(shù)成熟、聚光比高、綜合發(fā)電效率高、易于實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)。聚光系統(tǒng)通過多面定日鏡,將太陽輻射能反射聚焦到吸熱器上,產(chǎn)生高溫的傳熱介質(zhì),加熱給水產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,驅(qū)動汽輪機發(fā)電機組發(fā)電。塔式光熱電站的輸出功率容易受到太陽輻射能量波動的影響,因此,建立塔式光熱電站的性能模型,分析電站運行特性,對塔式光熱電站的設(shè)計與運行優(yōu)化具有指導意義。本研究從塔式光熱電站的性能模型建模和運行特性分析兩方面開展工作,主要研究成果包括:(1)基于圓環(huán)交替布置方法,生成定日鏡場的布置,根據(jù)光線追跡法,建立定日鏡場聚光子系統(tǒng)模型,計算鏡場效率;根據(jù)圓柱形吸熱器的傳熱機理,建立了吸熱器集熱子系統(tǒng)模型,得到了吸熱器出口傳熱介質(zhì)的溫度;基于雙罐熔融鹽儲能系統(tǒng)的工作模式,建立了儲能系統(tǒng)儲放熱模型;建立了帶有二級抽汽回熱循環(huán)的動力島系統(tǒng)模型,計算電站的輸出功率。(2)通過模塊化建模的手段,結(jié)合子系統(tǒng)模型,建立了塔式光熱電站機組整體性能模型,并以某50MW塔式光熱電站作為仿真對象,將仿真結(jié)果與美國NREL開發(fā)的SAM軟件仿真結(jié)果進... 

【文章來源】：上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院有限責任公司上海市

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

我國太陽能總輻射資源分布圖太陽能發(fā)電技術(shù)主要包括光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩種技術(shù)

第1章緒論2由于光熱發(fā)電技術(shù)的熱電轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)與火電相同，光熱發(fā)電技術(shù)能夠具備與火電同樣的規(guī)模效應(yīng)，優(yōu)于光伏發(fā)電技術(shù)。光熱發(fā)電技術(shù)可以進一步分為塔式、槽式、碟式、線性菲涅爾式發(fā)電技術(shù)，其特點如表1-1所示[4]。表1-1四種太陽能熱發(fā)電技術(shù)的特點塔式槽式碟式線性菲涅爾式聚光方式點聚焦線聚焦點聚焦線聚焦聚光比300-100070-801000-300025-100商業(yè)化程度高高低低商業(yè)化電站規(guī)模20~150MW50~100MW1~10MW5~50MW成本低低高中光電轉(zhuǎn)化效率高中高低電力輸出品質(zhì)高高低中目前，塔式光熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)較為成熟，與槽式、碟式和線性菲涅爾式三種光熱發(fā)電技術(shù)相比，具有聚光比高、綜合發(fā)電效率高、易于大規(guī)模發(fā)電等優(yōu)勢，被認為是最理想的光熱發(fā)電形式。塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)包括定日鏡聚光子系統(tǒng)、吸熱器集熱子系統(tǒng)、儲能子系統(tǒng)和動力島子系統(tǒng)，塔式光熱發(fā)電技術(shù)的原理是：實時跟蹤太陽的定日鏡，將太陽光線反射聚焦到位于吸熱塔塔頂?shù)奈鼰崞魃�，將由定日鏡反射聚焦來的高熱流密度的輻射能，轉(zhuǎn)化為吸熱器內(nèi)部傳熱介質(zhì)的高溫熱能，通過管道將高溫傳熱介質(zhì)輸送到蒸汽發(fā)生器中，產(chǎn)生高壓高溫蒸汽，推動汽輪機機組發(fā)電，其原理圖如圖1-2所示。圖1-2塔式光熱電站原理圖

第1章緒論31.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢與其他三種光熱電站機組相比，塔式光熱電站機組具有聚光比高、綜合發(fā)電效率高、易于大規(guī)�；⒖苫旌习l(fā)電等優(yōu)點，近年來，受到各個國家的重視，國內(nèi)外均投入了大量的物力和人力來進行相關(guān)電站的建設(shè)。同時，作為太陽能光熱發(fā)電技術(shù)中最具有發(fā)展?jié)摿Φ南到y(tǒng)，國內(nèi)外研究人員對塔式光熱電站機組也開展了建模和仿真方面的深入研究，進一步推動了塔式光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。1.2.1國內(nèi)外塔式光熱電站建設(shè)現(xiàn)狀（1）國外塔式光熱電站建設(shè)現(xiàn)狀前蘇聯(lián)在1950年率先提出了塔式光熱電站的設(shè)計思想，隨后先后建成5MW和6MW的塔式光熱試驗電站。在此之后，許多國家開始了在塔式光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的研究，并建造了一系列不同容量的塔式光熱示范電站。美國于1982年在加利福尼亞州南部建造了當時最大的塔式光熱電站——10MW的SolarOne塔式光熱電站，該電站在夏季的日發(fā)電量可達8×104kW·h，冬季的發(fā)電量也可達到夏季的一半[5]。而后，在Solarone電站的基礎(chǔ)上，改造而來的SolarTwo電站，采用熔融鹽作為傳熱儲熱介質(zhì)，于1996年并網(wǎng)發(fā)電。2010年開始建設(shè)的Ivanpah光熱電站總裝機容量392MW，該電站由126MW（Ivanpah1）、133MW（Ivanpah2）和133MW的（Ivanpah3）三座塔式光熱電站構(gòu)成，定日鏡場總共包含了173500面定日鏡，在2014年三座塔式光熱電站均達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，開始投入商業(yè)運營，在2015年機組的年度總凈發(fā)電量達到了652375MWh[6,7]。圖1-3西班牙PS10電站和PS20電站西班牙在1981年建立了SSPS電站，其接收塔高43m，在1984年又完成CESA-1電站的建設(shè)，其發(fā)電功率為1MW，塔高80m[8]。隨后歐洲先后又建造了

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]積灰對定日鏡反射率的影響研究與鏡面除塵裝置設(shè)計[D]. 師志鵬.蘭州理工大學 2019
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本文編號：2915022