槽式太阳能热发电计算的模拟仿真

【摘要】：本论文以槽式太阳能热发电系统为研究对象，应用TRNSYS瞬态仿真模拟软件，分析了槽式太阳能热发电系统的聚光集热子系统、换热子系统和发电子系统，探讨了在内蒙古百灵庙地区模拟建立槽式太阳能热发电站的可行性，为建立适应我国气候的槽式太阳能热发电站提供参考。 对槽式太阳能热发电系统的聚光集热子系统、换热子系统和发电子系统进行理论分析，以导热油、蒸汽以及给水三种流体在系统中流动方向为主线，通过查阅文献得到能确定流体在各子系统部件出入口处状态的方程，最终计算得到流体在不同位置和状态下的参数。 应用TRNSYS瞬态仿真模拟软件的Simulation Studio功能包，调用软件已有系统所需要的部分模块，并按照系统需求创建了汽轮机高压缸二级抽汽模块组合、低压缸五级抽汽组合模块以及汽轮机输出汇总模块。按照导热油、蒸汽以及给水三大流体在各子系统中流动方向链接系统，并以计算得到的流体参数为基准，设置各个部件的参数值以及初始参数。以百灵庙地区的气象数据作为软件实时输入，通过控制选项，设置模拟起止时间为0h到8760h，步长1h。 论文中给出了适用于本模拟的集热场镜面清洁度的定义及计算式，以集热场的集热效率为研究对象，得出不同镜面清洁度下热效率的高低，确定研究区间，针对所选镜面清洁度范围，研究了最高集热效率与镜面清洁度的关系，得到了两者之间的拟合方程，确定了适合电站运行的镜面清洁度范围区间。 计算集热场所获得的集热量以及集热场净输出能量，对应百灵庙的气象数据，分析了各月份集热场净输出与当月太阳法向直射辐照度不一致的原因。 模拟最终得到了百灵庙地区每个月的发电量，并以美国SEGSVI电站在无补燃和有补燃情况下的发电量作对比，分析了两者发电量不同的原因。 【关键词】：槽式热发电 系统模拟 热效率 镜面清洁度
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 国内外现状8-11
• 1.2.1 国外现状8-9
• 1.2.2 国内现状9-11
• 1.3 研究内容11-12
• 第二章 槽式太阳能热发电系统原理12-29
• 2.1 聚光集热子系统12-21
• 2.1.1 日地位置关系影响12-15
• 2.1.2 集热器15-16
• 2.1.3 太阳辐射的吸收16-19
• 2.1.4 热损计算19-21
• 2.2 换热子系统21-25
• 2.2.1 过热器和再热器22-23
• 2.2.2 蒸汽发生器23-24
• 2.2.3 预热器24-25
• 2.3 蓄热子系统25-26
• 2.4 发电子系统26-27
• 2.4.1 汽轮机26
• 2.4.2 冷凝器26-27
• 2.4.3 发电量的计算27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 槽式太阳能热发电系统的仿真模拟29-51
• 3.1 气象数据部件30-31
• 3.2 集热场部件31-32
• 3.3 膨胀罐部件32-33
• 3.4 导热油分流、混流器部件33-34
• 3.4.1 导热油分流器33-34
• 3.4.2 导热油混流器34
• 3.5 换热器34-39
• 3.5.1 过热器34-36
• 3.5.2 再热器36-37
• 3.5.3 蒸汽发生器37
• 3.5.4 预热器37-38
• 3.5.5 冷凝器38-39
• 3.6 汽轮机39-44
• 3.6.1 汽轮机高压缸39-41
• 3.6.2 汽轮机低压缸41-44
• 3.7 给水加热器44-47
• 3.7.1 闭口式给水加热器44-46
• 3.7.2 开口式给水加热器（除氧器）46-47
• 3.8 泵47-49
• 3.9 本章小结49-51
• 第四章 系统仿真模拟结果及分析51-62
• 4.1 集热场的集热量51-53
• 4.2 发电量53-56
• 4.3 镜面清洁度的影响56-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第五章 结论与展望62-63
• 5.1 课题的研究成果与创新62
• 5.2 课题展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士期间发表的论文68-69

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