【摘要】：隨著國(guó)家發(fā)展的需要,可再生能源技術(shù)在全球得到廣泛推廣和快速發(fā)展,塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)基于其高效率和低成本的優(yōu)勢(shì)得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。塔式太陽(yáng)能進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換的過(guò)程當(dāng)中較為關(guān)鍵的設(shè)備為吸熱器,吸熱器的熱性能的高低對(duì)于整個(gè)塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性起到重要的作用。基于水/蒸汽在蒸發(fā)階段與過(guò)熱階段所呈現(xiàn)出的傳熱特性,設(shè)計(jì)出一種分段式吸熱器,使太陽(yáng)能熱電站的熱經(jīng)濟(jì)性得到一定程度的提升。本文主要的研究?jī)?nèi)容:首先,基于塔式太陽(yáng)能鏡場(chǎng)設(shè)計(jì)的相關(guān)原則和模型完成對(duì)整體定日鏡場(chǎng)的設(shè)計(jì),其中主要對(duì)定日鏡數(shù)、定日鏡形狀、定日鏡排列方式、定日鏡目標(biāo)高度、定日鏡位置坐標(biāo)、定日鏡邊界和電站吸熱器形狀與類型進(jìn)行計(jì)算和確定。其次,在確定的塔式太陽(yáng)能鏡場(chǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上,根據(jù)蒸發(fā)段與過(guò)熱段的水/蒸汽所呈現(xiàn)出的傳熱特性,首先提出一種蒸發(fā)段選用外置式吸熱器、過(guò)熱段選用腔式吸熱器的分段式吸熱器;其次建立熱力學(xué)模型,對(duì)所提出的分段式吸熱器不同時(shí)刻的表面熱流分布進(jìn)行探究,結(jié)果表明分段式吸熱器一年當(dāng)中熱流最大值出現(xiàn)在夏至12時(shí),但此時(shí)的鏡場(chǎng)熱效率并不是最高,對(duì)比分段式與雙外置式吸熱器的熱性能發(fā)現(xiàn),分段式吸熱器在熱效率與熱損失率上的優(yōu)勢(shì)較為明顯;并分析影響分段式吸熱器的相關(guān)因素,可知較大管外徑對(duì)于提升蒸發(fā)段的熱效率是十分有利的;最終用測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)所建立的熱力學(xué)模型的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。最終,建立熱經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的模型所含分段式吸熱器塔式太陽(yáng)能電站的整體系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)進(jìn)行分析研究,主要出的結(jié)論有:電站系統(tǒng)在定功率之下分段式吸熱器熱效率受DNI最大,風(fēng)速次之,外部環(huán)境最次;定日鏡場(chǎng)的效率值隨著太陽(yáng)高度角的增加,并不是呈現(xiàn)出一直增加的態(tài)勢(shì),逐漸的趨于平穩(wěn)的狀態(tài);電站系統(tǒng)的日運(yùn)行與年運(yùn)行的運(yùn)行時(shí),當(dāng)儲(chǔ)熱的時(shí)長(zhǎng)是9h,太陽(yáng)倍數(shù)是2.7時(shí),塔式太陽(yáng)能的LOCE最低,其值是21.5c/kWh,此時(shí)所對(duì)應(yīng)的年發(fā)電量的值為220GWh。
【圖文】：

整體的發(fā)電成本也相對(duì)較低。因此，，塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)成為未來(lái)太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展逡逑方向。逡逑圖１－１所示為塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電站的示意圖。圖１－１的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)主要逡逑包括：吸熱器、冷鹽罐和熱鹽罐構(gòu)成了儲(chǔ)熱系統(tǒng)（進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)換）、定日鏡與跟蹤機(jī)構(gòu)逡逑等。太陽(yáng)輻射到地球地面上的光由裝有某種介質(zhì)的太陽(yáng)能聚光集熱器（吸熱器）收，接逡逑收到光后的介質(zhì)溫度得到較大幅度的提升，然后介質(zhì)經(jīng)過(guò)換熱器換熱，產(chǎn)生較高壓力與逡逑１逡逑

圖１－２不同聚光型太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的聚光一吸熱系統(tǒng)［７］逡逑１９８２年Ｓｏｌａｒ邋Ｏｎｅ電站正式投入運(yùn)行，氣發(fā)電的功率為１０ＭＷ。在其總場(chǎng)建設(shè)投資占總成本的５２％，電站的吸熱塔的高度達(dá)到８５．５ｍ，定日鏡排列而成，其中定日鏡的面積為４０ｍ２，個(gè)數(shù)為１８１８１６１。逡逑于ＳｏｌａｒＯｎｅ電站的基礎(chǔ)上在一定程度上進(jìn)行改進(jìn)，建造成ＳｏｌａｒＴｗｏ。Ｓｏ用一個(gè)較為新穎的主控系統(tǒng)，其傳熱工質(zhì)選用熔鹽，其定日鏡場(chǎng)基于上述積基礎(chǔ)上增加了邋１０８面９５ｍ２的定日鏡，整個(gè)電站的鏡面總面積高達(dá)８２９８１９８１年西班牙設(shè)計(jì)并創(chuàng)建了邋ＳＳＰＳ系統(tǒng)，該系統(tǒng)的吸熱塔的高度為４３ｍ用的定口鏡的個(gè)數(shù)為１１３。西班牙能源部與工業(yè)部在丨９８３年開(kāi)始投１，邋１９８４年建成開(kāi)始投產(chǎn)運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電功率是１ＭＷ，吸收塔的日鏡場(chǎng)的定日鏡的數(shù)目為３００；面積為３９．６ｍ２１８１。逡逑洲在２００５年開(kāi)始建設(shè)首座用于商業(yè)用途的塔式太陽(yáng)能發(fā)電站，發(fā)電站的該電站于２００７年建成開(kāi)始投入運(yùn)行，其額定的功率是１１ＭＷ，每年能夠．２ＧＷ的電力，每發(fā)ｌｋｗ的電需要耗費(fèi)２２８０歐元，整體的發(fā)電效率為１０
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2592920