首台国产1MW太阳能热发电站腔式水工质吸热器-论文.pdf

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1、束方链2㈣／2014阳能DON(G]FANGB0lLiEIt：：=：=：：：=：：l首台国产1MW太阳能热发电站腔式水工质吸热器东方锅炉冉粜铭覃小刚丁路摘要介绍了我国首台IMW太阳能热发电站腔式水工质吸热器的结构、特点和性能。吸热器的外形结构采用前大后小、剖面为梯形的六面体，下倾25。，能有效减少辐射和对流损失。水冷壁的回路采用控制循环，过热器和水冷壁一体布置并设有启动保护回路，整体安全可靠。运行结果表明，该吸热器整体性能优于国外同类型吸热器。该水工质吸热器的成功研制表明我国已初步掌握塔式太阳能光热发电站用内腔式水工质吸热器设计制造技术。关键词太

2、阳能热发电1MW腔式吸热器的市场前景，已经得到了国内外广泛的关注。而塔l刚百式太阳能光热发电聚光比大，对于吸热器的要求在能源短缺与环境保护的双重压力和挑战下，高，围绕应用于塔式太阳能光热发电领域的高温吸寻求优质、高效、洁净的新能源已变得刻不容缓。热器的性能优化、设备设计制造及系统集成技术已太阳能因其储量的无限性，利用的清洁性已成为目经成为当前太阳能热发电领域研究的热点。前世界范围内新能源开发利用的一个很好选择。国外，欧美及以色列等国在塔式太阳能吸热器塔式太阳能热发电系统作为大规模开发利用的研究上起步较早，在该技术上已经取得重大突太阳能的一项重要技

3、术，由于其运行温度高、效率破，建成了多个塔式太阳能吸热器已投入实验研究高及成本降低潜力大而越来越受到各国的关注。在或商业运行。目前，国际上现有的塔式太阳能吸热塔式太阳能热发电系统中，太阳能吸热器是实现太器从结构上划分主要包括如图l所示的外置式吸热阳能热发电最为关键的核心技术之一，它是将定日器(Externalreceiver)和腔式吸热器(Cavityreceiver)镜所反射、聚集的太阳能直接转化为可高效利用的两种。高温热能，为发电机组提供所需的热源或动力源，外置式吸热器受热面呈环形布置，接收来自塔从而实现太阳能热发电的能量转换装置。四周360

4、。范围内定日镜所反射、聚集的太阳光，随着化石能源价格不断上涨和环保费用的不有利于镜场的布局设计，但由于其吸热器受热面直断增加，塔式太阳能热发电系统自身技术的不断成接暴露在周围环境中，存在着较大的热损失。典型熟、设备价格不断下降以及规模化应用效应的逐渐代表有美国的SolarOne和SolarTwo电站吸热器以显现，塔式太阳能光热发电在国内外都将有着广阔及2011年建成投产的西班牙Gemasolar电站吸热器。29燕llfI＼t事，、、【I¨lI．I墟ll~lIl：：=三：：：：=：：I阳能表1主要参数2-2结构吸热器的外形结构设计吸收了国外同等级腔

5、外置式腔体式式吸热器的优点，最终的吸热器外形结构为一个前大后小、剖面为梯形的六面体，如图2所示。图1外置式和腔体式吸热器整个吸热器深度为5200mm，受热面高度为腔式吸热器受热面包络于腔体内部，反射的太5800mm。吸热器采光口布置在前墙上，受热面布置阳光通过吸热器采光口入射于腔体内表面。采用此在其他三面墙上，顶部和底部不布置受热面。太阳类吸热器，反射光线只能从窗口射入，定日镜场布光从采光口进入，被布置于腔内部正对采光口的三置受到一定的限制(呈扇形布置)，但其太阳能利面墙上的蒸发受热面所吸收。管内水_T质吸收太阳用率高，热损较小。实践证明，腔式吸

6、热器热效率能量，从过冷到饱和并产生达到所要求的过热蒸高于外置式吸热器。西班牙CESA—I太阳能电站吸汽，如图3所示。热器、以色~1]WeizmannInstitute吸热器以及Abengoa2．3主要系统集团的PSIO和PS20电站(世界上第一、第二座塔式吸热器主要系统包括汽水系统、汽温调节系太阳能商业运行电站)吸热器均采用腔式结构。统、吸热器保护系统以及热膨胀系统等，由锅筒、国内太阳能热发电技术起步较晚，从事太阳能水冷壁、过热器、刚性梁、支吊装置、保温等部件塔式热发电研究的不多，而研究塔式高温太阳能吸构成。热器技术的更少。东方锅炉通过与西安交通

7、大学开展技术合作，进行太阳能热发电站水工质吸热器的设计开发，完成了南中科院电工所牵头的“十一五”国家高技术研究发展计划(“863”计划)重点项目、我国第一座lMW太阳能热发电站的核心光热转换设备——延庆lMW太阳能热发电站水工质吸热器的设计、制造和调试作。2吸热器简介2．1主要参数吸热器设计参数见表l。图2吸热器外形结构图30束：2；DONG~'ANGBO。I惩IJER鳖：：=：：：：：：：：l护，特别是对过热器和锅筒提供必要的监视和保护手段。尤其在吸热器启动、停炉阶段，由于此时所处的工作条件差，更需对过热器进行保护。本吸热器的保护措施主要有：2

8、．3．3．1压力保护吸热器的压力保护是在汽水承压系统锅筒和过热器出口管道上装设了直接作用的弹簧式安全阀，安全阀的总排汽量不少于吸热器的最