槽式太阳能热发电介绍-论文.pdf

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1、区域供热2014．2期槽式太阳能热发电介绍东南大学能源与环境学院钟史明【摘要】本文介绍槽式太阳能热发电系统的组成，主要阐述单回路DGS系统与双回路系统和聚光、集热子系统，特别对聚光集热器作较细阐述。【关键词】太阳能槽式太阳能热发电单回路系统双回路系统聚光集热器1引言统的纯太阳能发电运行模式。因此．本文对其众所周知，太阳能光热发电是利用聚光作介绍，特别对其核心技术聚光集热器作较太阳能集热器把太阳辐射能聚集起来，以此详阐述。能量将某种工质(如水、空气)加热到数百℃，2槽式太阳能光热发电系统(SEGS)并以它来发电的一项太阳能利

2、用技术。按太槽式太阳能光热发电系统是将多个槽型阳能采集方式不同，主要分为塔式、槽式和碟抛物面聚光集热器经过串并联的排列，聚集式三种。而槽式光热发电站，是利用槽形抛物较高温度的热能，加热工质，产生蒸汽，驱动面反射镜聚集到集热器(接收器)对工质进行汽轮发电机组发电。整个系统的组成有：聚光加热，然后在换热器内产生蒸汽，推动汽轮发集热子系统，导热油一水／蒸汽换热子系统『采电机发电。用DSG(DirectsteamGeneration)技术时无此截至2010年，全球正在运行和在建的太子系统]和汽轮发电子系统。依据系统的不同阳能光热发

3、电项目中，槽式光热发电站约占设计，有时还包括蓄热子系统和辅助能源子90％。1981年至1991年的1O年间美国加州系统。M~ave沙漠相继建成9座SEGS槽式光热发2．1双回路系统电站．总装机容量353MW，总投资l0亿美双回路系统如图1(a)所示：一回路为油元，年发电量8亿kWh，上网电价在14～17美吸热回路，工质为导热油；二回路为油吸热对分／kWh之间，光热转换总效率约14％。这些水蒸汽作功回路。太阳能经槽型抛物面聚光电站最长安全运行近3O年，说明这类热发电集热器收集产生高温热能，加热油(或融盐)，技术是安全可靠并经

4、受了时间的考验。利用导热油把热量传给热水／蒸汽，变成过热蒸汽，太阳能发电在我国刚起步。据悉，内蒙鄂尔多然后驱动汽轮机带动发电机发电，蒸汽在汽斯50MW太阳能光热发电工作为首个光热发轮机作功后入凝汽器变为水，经泵升压入导电特许权招标项目，就是槽式光热发电站，热油一水／蒸汽热交换器(水加热器，水蒸发器2011年4月完成特许权示范招标，计划总投和过热器组成)，吸热成过热汽，再入汽轮机资16亿元，年发电量1．2亿kWh，建设周期组发电，循环往复(朗肯循环～第二回路)。导30个月，特许经营期为25年，为具有储能系热油把太阳能热量传给

5、水降温后，用油泵打一一区域供热2014．2期(b)DSG系统(a)双回路系统l——真空管集热部分；2——蓄热部分；3——辅助能源部分；4——汽轮发电部分；5——导热油一水／蒸汽换热部分图l入真空集热器．吸收太阳能(油加热放热回及低流速问题，需要对系统作出很大的调整。路一第一回路)．由于太阳能热能会有波动变②控制系统会十分复杂，在电站布置以化，所以系统中装有蓄热器，用于平衡太阳能及集热器倾斜角度方面也会很复杂，而且储热能，便于均衡发电，夜里、雨天没有太阳，常存热能会很困难。装有辅助能源子系统．用来供应电用户。③当沸水流入接收

6、管而集热管的倾斜率2．2单回路系统(DSG)达到边界状态时．两相流产生的层流现象的单回路系统如图1(b)所示：真空集热器机率便会增加。由于压力和高温，集热管会发l、直接加热水，使之变为蒸汽，经过热器过热生变形、引起永久性变形或者会造成玻璃管后人汽轮发电机组发电，再人凝汽器凝结成破裂。水，再经水泵打入真空集热器吸热(分三组：2．2．3DSG系统与双回路系统安全性对水先进入真空集热器加热水至饱和水，再经比真空集热器蒸发成饱和蒸汽，最后经真空集①双回路系统采用导热油作为吸热工热器过热器成为过热蒸汽)，如此循环往复质。导热油的渗漏

7、，尤其在高温下，易引起火(朗肯循环)。目前，世界许多科研机构致力于灾，存在安全隐患；DSG系统则不存在这方面开发单回路槽式太阳能光热发电系统。即直风险。接用水作吸热介质的DSG(Directsteam②DSG系统是在高温、高压下工作．整个Generation)。与双回路图1(a)相比，DSG系统系统要严格按照高温、高压标准设计；双回路省去了换热环节。系统的工作压力较低，一般为1．5MPa，无高压2．2．1DSG系统的优点风险。①效率高：减少了产生蒸汽过程中的热LS一3型聚光集热器(双回路系统)和LS一损失。少了中间换热环节

8、，提高了系统的效表1LS一3型和LS一4型聚光集热器技术参数率。聚光集热器型号LS一3LS一4②费用低：直接由水产生蒸汽发电所需应用电站SEGSⅧSEGSⅨ的费用比用油做介质的电站费用大为降低。工作介质油水因为．为了降低油一水传热的热损失需要大出El温度(℃)39l402量费用，还需要建立火灾防御系统、