槽式太阳能热发电站镜场设计探讨.pdf

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1、754电力与能源第37卷第6期2016年12月槽式太阳能热发电站镜场设计探讨卢海勇，冯云岗，蒋浩，崔云，程超峰(上海电力设计院有限公司，上海200025)摘要：太阳能镜场是槽式太阳能热发电系统的关键系统，是太阳能热电站设计的难点，对太阳能热电站能否稳定、高效运行至关重要。分析了槽形抛物面聚光器的光学性能和热力学性能，在此基础上探讨了槽式太阳能热电站镜场聚光器阵列设计和定位布置设计方法。关键词：太阳能热发电系统；太阳能镜场；槽形抛物面聚光器作者简介：卢海勇(1983)，男，硕士，工程师，从事火力发电、新能源发电和天然气分式供能工作。中图分类号：TU18文献标志码：A文章编号

2、：2095—1256(2016)06—0754—04MirrorFieldDesignforTroughSolarThermalPowerStationLUHai—yong，FENGYun—gang，JIANGHao，CUIYun，CHENGChao—feng(ShanghaiElectricPowerDesignInstituteCo．，Ltd．，Shanghai200025，China)Abstract：Solarmirrorfield，akeysystemoftroughsolarthermalpowergenerationsystemaswellasadesig—

3、ningdifficulty，iscriticalforthestableandefficientoperationofsolarthermalpowerplant．Thispaperanaly—zesthetroughparabolicconcentratorintermsofitsopticalandthermodynamicproperties．Thenitdiscussesthecondenserarraydesignandpositioninglayoutdesignforthetroughsolarthermalpowerplantmirrorfield．Ke

4、ywords：solarthermalpowergenerationsystem；solarmirrorfield；troughparabolicconcentrator目前，槽式太阳能热发电技术被公认为最成的过程中，存在着损失，包括镜面损失、余弦损失、熟的太阳能热发电技术口]，其基本原理在于：通过阴影和阻挡损失、大气衰减损失和溢出损失等。槽式抛物面聚光器将太阳能转化为工质热能，进因此，整个镜场的光学效率而驱动汽轮发电机组发电，槽式太阳能热发电原rlo。一K()×pmi×y．nl×r×口(1)理图如图1所示。太阳能镜场作为槽式太阳能热式中pm——镜面损失，由于定日镜是暴露

5、在大气条件发电系统的关键系统，虽然国外已有很多设计和下工作，灰尘、湿度等环境因素都会使镜面反射率运营经验，但国内对于太阳能镜场的设计还缺乏降低，聚光器反射面的镜面反射率通常都比较高，在0．93～O．94左右。有关的经验和规范，本文对槽式太阳能热电站镜——光学截取因子，由于镜面光洁度和型线加场设计方法进行初步探索和总结。工精度不高，使得由镜面反射的太阳直射辐射中的一部分不能到达接收管而构成损失，称为光学截取因子。其典型值为0．950。r——玻璃罩售的透过率，对高真空集热管，若罩管采用低铁白玻璃管，则其透过率r的典型值为0．93。a——集热管吸收涂层的吸收率a，对陶瓷吸收涂层

6、，其吸收率a的典型值为0．95。黑镍或黑铬涂图1槽式太阳能热发电原理图层的吸收率则稍低。K()——余弦损失修正系数，余弦损失是由于定日1槽形抛物面聚光器的性能分析镜表面不能总与人射光线保持垂直而引起的损失。1．1槽形抛物面聚光器的光学性能余弦损失可以引入入射角修正系数K()，同时考虑聚光器性能要求聚光器在接收和反射太阳能对聚光集热器几何末端光学损失作综合修正。卢海勇，等：槽式太阳能热发电站镜场设计探讨755对于集热器LS一3，余弦损失修正系数K式中D仆，——太阳直射辐射；A——单回路聚光器开口()[可计算为：面积；￡——单回路聚光器长度。cos0~0．9根据上述的分析，槽

7、形抛物面聚光集热器的K()一总效率为：一938564．84377331(cos0)+5222972．5393731(cos0)一7ot'7th(7)一12093484．903502(cos0)+14912235．279499(cos0)。一10327122．89884(cos0)。+3808006．9842855cos02槽形抛物面聚光器阵列设计—584041．2051114(2)槽形抛物面聚光集热器整列也称集热器场。cos0~0．9由若干台槽形抛物面聚光集热器经过并串联组K()一成，确定聚光集热器串联的集热器数量及聚光集79