DSG槽式太阳能集热系统数学模型及动态特性.pdf

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1、第33卷第29期中国电机工程学报Vol.33No.29Oct.15,2013882013年10月15日ProceedingsoftheCSEE©2013Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2013)29-0088-07中图分类号：TM712文献标志码：A学科分类号：470⋅40DSG槽式太阳能集热系统数学模型及动态特性陈红，韩磊，王广军(低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区400030)MathematicalModelandDynamic

2、CharacteristicsofParabolicTroughDirectSteamGenerationSolarCollectorsCHENHong,HANLei,WANGGuangjun(KeyLaboratoryofLow-gradeEnergyUtilizationTechnologiesandSystemsMinistryofEducation(ChongqingUniversity),ShapingbaDistrict,Chongqing400030,China)ABSTRACT:Thispa

3、perstudiedthedynamiccharacteristics0引言ofparabolictroughdirectsteamgeneration(DSG)solar槽式太阳能热发电被认为是目前最具商业前collectorsystembyusingamathematicalmodel.Nonlinear[1]景的大规模太阳能热发电技术之一。其中，直接lumpedparametermathematicalmodelsofDSGparabolictroughsolarcollectorsystemwere

4、developed.Forthe蒸汽发电(directsteamgeneration，DSG)槽式太阳能evaporatorloopofDSGsolarcollectorsystem,moving集热系统的研究与应用在近年来得到了迅速发展。boundarymodelsunderthethreepossibleoperatingmodes与以导热油为传热介质的槽式太阳能集热系统相werebuilt,andtheswitchingschemesofthemathematical比，一方面，DSG集热系统明显简化

5、了系统结构，modelwereputforwardwhentheoperatormodesof提高了系统出口的过热蒸汽温度，能够大幅度降低evaporatorloopwerechanged.DSGtroughsolarcollector[2]电站的投资和运行成本，并具有较高的发电效率；systemresponsecharacteristicswasstudiedthroughnumerical另一方面，DSG集热器的蒸发环节中存在两相流体simulationsintheconditionsthatthema

6、indisturbance及其转化过程，特别是在集热系统的运行工况出现operatingconditionssuchasthesolarradiationintensityand较大变动时，蒸发环节的运行方式也将发生重要改feedwaterflowchanged.Thedynamicbehaviorsofthemain变，导致此类热力系统的动态特性及系统的控制问parameterswerealsostudiedwhenevaporatorloopoperating[3-6]modeschanged.题十分复

7、杂。DSG槽式太阳能集热系统包括3种基本类型，KEYWORDS:solarenergy;directsteamgeneration(DSG);[7-8]即直通式、再循环式和注入式。AsokRay利用非dynamiccharacteristics;mathematicalmodel线性集总参数模型研究了直通式槽式太阳能热发摘要：该文利用数学模型研究了直接蒸汽发电(directsteam电系统集热器的动态特性。由于在建模时假定系统generation，DSG)槽式太阳能集热系统的动态特性。建立了中的汽水工质为不

8、可压缩流体，难以有效反映系统DSG槽式太阳能集热系统非线性集总参数数学模型。对于在大幅度扰动下的动态行为。文献[9]建立了直通式DSG集热系统中的蒸发环节，分别建立了其在3种可能运行方式下的移动边界模型，并给出了在蒸发环节运行方式发DSG集热器的一维多相流动与传热模型，研究了在生变化时，数学模型的切换方法。通过数值仿真实验，研究恒定辐射和变辐射情况下集热器的流动和传热特了DSG槽式太阳能集热系统在太阳辐射强度变化