槽式太阳能热发电系统性能分析

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作为一种适宜于大规模并网发电的太阳能转换技术,槽式抛物面太阳能热发电日益成为国际上的研究和应用热点。我国具有丰富的太阳能资源、广阔的未利用土地,以及较为完善的基础设施等有利条件,适合太阳能电站的发展。槽式太阳能热发电技术是最有发展潜力的太阳能热发电技术形式,但由于较低的系统效率大大限制了该技术的发展。本文通过建立槽式太阳能热发电系统模型,模拟分析系统性能,综合分析性能参数特性,为我国典型的气象条件下槽式太阳能热发电技术的发展提供依据。首先,建立了槽式抛物面太阳能热发电系统模型,分析确定了系统各参数。系统采用双回路循环模式,分为聚光集热子系统、换热子系统和动力子系统。分别介绍了系统中的过热器、再热器、蒸汽发生器、预热器、汽轮机和回热加热器等重要部件,分析了各部件中流体的热力学性质,并对各部件进行了传热性能分析。由额定功率下的参考参数,通过简化计算获得了汽轮机的各级抽汽份额和汽耗量,继而得出预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器中流体的参数。并确定聚光集热子系统中传热工质HTF的温度和流量。其次,模拟分析了气象条件、HTF温度和冷却方式对系统性能的影响。分析得出直射辐射强度DNI是影响系统性能的主要气象因素,同时环境温度和风速也对系统性能有一定的影响。并通过对比拉萨和和田两地的电站运行情况,选择拉萨地区作为进一步研究的选址。模拟结果表明系统发电量随着HTF温度的升高而升高,且增幅逐渐减小;由于受限于系统换热子系统和聚光子系统的要求,综合分析得出系统的最佳温度。拉萨电站湿式冷却的逐月发电量都高于干式冷却,得出系统最佳性能的冷却方式为湿式冷却。最后,对系统进行了EUD图像分析和灰箱模型(?)分析。由各个子系统进行了EUD图像分析得出系统的最大(?)损失在于聚光集热子系统,高达总输入(?)的61.8%。由系统的灰箱模型(?)分析得出系统的(?)效率为27.9%。(?)利用的薄弱环节在于聚光集热子系统,其烟效率只有38.2%,占总(?)损失的85.7%;动力子系统的(?)利用效率也有待于提高,其(?)效率为77.6%,占总(?)损失的11.2%;换热子系统的(?)效率94.1%,占总(?)损失的3.1%。提高系统(?)效率的关键在于提高聚光集热过程的效率,降低其中光学(?)损失和光热转换(?)损失。
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