槽式太阳能热发电系统性能分析

【摘要】：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。 【关键词】：太阳能热发电 槽式系统 SAM模拟 (?)分析
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 符号表14-15
• 1 绪论15-25
• 1.1 研究背景15-20
• 1.1.1 我国能源现状15-18
• 1.1.2 太阳能利用现状18-20
• 1.2 太阳能热发电技术20-23
• 1.2.1 槽式太阳能热发电技术20-21
• 1.2.2 塔式太阳能热发电技术21-22
• 1.2.3 碟式太阳能热发电技术22
• 1.2.4 三种太阳能热发电系统的比较22-23
• 1.3 研究目的及内容23-25
• 1.3.1 研究目的23
• 1.3.2 研究内容23-25
• 2 槽式太阳能热发电技术的研究现状25-42
• 2.1 槽式太阳能热发电技术原理25
• 2.2 槽式太阳能热发电技术特点25-27
• 2.3 槽式太阳能热发电系统构成27-34
• 2.3.1 聚光集热子系统27-31
• 2.3.2 蓄热子系统31-33
• 2.3.3 换热子系统33
• 2.3.4 辅助能源子系统33
• 2.3.5 动力发电子系统33-34
• 2.3.6 监控子系统34
• 2.4 典型的槽式太阳能热发电系统34-42
• 2.4.1 朗肯循环系统35-37
• 2.4.2 有机朗肯循环系统37-38
• 2.4.3 直接蒸汽循环系统38-41
• 2.4.4 太阳能联合循环系统41-42
• 3 槽式太阳能热发电系统模型建立及参数分析42-54
• 3.1 槽式太阳能热发电系统模型建立42-47
• 3.1.1 过热器/再热器43-44
• 3.1.2 蒸汽发生器44
• 3.1.3 预热器44-45
• 3.1.4 汽轮机45-46
• 3.1.5 冷凝器46
• 3.1.6 表面式回水加热器46
• 3.1.7 除氧器46-47
• 3.2 槽式太阳能热发电系统相关参数分析及确定47-53
• 3.2.1 第二回路参数47-50
• 3.2.2 第一回路参数50-53
• 3.3 槽式太阳能热发电系统参数确定53
• 3.4 本章小结53-54
• 4 槽式太阳能热发电系统的模拟及结果分析54-63
• 4.1 SAM软件介绍54-55
• 4.2 气象条件对系统性能的影响55-59
• 4.2.1 直射辐射强度55-57
• 4.2.2 环境温度57
• 4.2.3 风速57-58
• 4.2.4 三种气象条件的综合分析58-59
• 4.3 HTF进出口温度对系统性能的影响59-61
• 4.4 冷凝方式对系统性能的影响61
• 4.5 本章小结61-63
• 5 槽式太阳能热发电系统的热力学分析63-69
• 5.1 槽式太阳能热发电系统的EUD分析63-65
• 5.1.1 聚光集热子系统63-64
• 5.1.2 换热子系统64-65
• 5.1.3 动力子系统65
• 5.2 电站系统的灰箱(?)分析65-68
• 5.2.1 聚光集热子系统66
• 5.2.2 换热子系统66-67
• 5.2.3 动力子系统67
• 5.2.4 槽式太阳能热发电系统效率分析67-68
• 5.3 本章小结68-69
• 6 全文总结及建议69-71
• 6.1 全文总结69-70
• 6.2 建议70-71
• 参考文献71-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士学位期间发表论文情况77-78
• 学位论文评阅及答辩情况表78

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

槽式太阳能热发电技术研究现状与发展    罗智慧;龙新峰;

抛物槽太阳能集热器蒸汽发电系统    刘毓伟,陈滨

中国能源现状、发展趋势及对策    周志强;

塔式太阳能热力发电技术进展    廖葵;龙新峰;

高温槽式太阳能真空集热管的研究    雷东强;

槽型抛物面太阳能电站的前景和不同冷却系统的比较分析    曲航;杨宾;赵军;

蓄热技术在聚焦式太阳能热发电系统中的应用现状    左远志;丁静;杨晓西;

中国能源的问题和可持续发展战略    杜祥琬;

太阳能热发电技术的进展及现状    胡其颖

我国能源现状的思考与能源战略建议    张珍花;王鹏;

利用沙漠砂制备太阳能蓄热材料的研究    汪轲

槽式太阳能集热与热发电系统集成研究    王亚龙

太阳能-土壤源热泵蓄热系统的模拟计算    林媛;

太阳电池应用和研究的发展    魏凤;朱宝玉;张晓黎;辛礼;

大型太阳能电站设计与安装    杜佳军;王晛;

太阳能热发电中换热管石墨防护套环的制备与研究    陈枭;张仁元;李风;

我国电力供需问题研究——基于线性回归模型    方建鑫;

用于太阳能集热装置的太阳跟踪传感器    张四全;任德志;徐莉萍;李楠;

太阳能烟囱发电新技术    卢霞;刘万琨;

新能源与可再生能源企业市场退出机制    史际春;李昌庚;

PWM整流技术在光伏并网发电系统中的应用    禹华军;潘俊民;

太阳能辅助燃煤电站一体化发电技术    李少宁;徐二树;石磊;

槽式太阳能集热发电系统发展状况    张同伟;

热回收器的热力学分析    孟繁晋;戎卫国;

废热溴化锂吸收式动力、冷、热量梯阶转换系统的研究    张秀芳;金苏敏;

丘陵山区太阳能利用现状和发展趋势    王海军;祝诗平;

用于太阳能热发电输热管道的红柱石基复相陶瓷的研究    吴建锋;冷光辉;徐晓虹;刘升升;

太阳能热发电用莫来石-堇青石复相陶瓷低温制备与性能研究    徐晓虹;马雄华;吴建锋;张锋意;徐瑜;陈旭秋;

我国能源及新能源利用现状及发展趋势    朱国才;

微燃机CCHP系统的热力学分析    秦朝葵;李伟奇;谢卫华;

热电冷三联供的供冷方式的可行性分析与评价    戎卫国;孟繁晋;

谈熵增原理与空调系统节能    戎卫国;孟繁晋;

气动/燃油混合动力能量回收利用研究    聂相虹

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

太阳能辅助燃煤发电系统热力特性研究    阎秦

太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究    李晶

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

环境质量遥感评价的熵模型研究    杨丙丰

合成气为核心的能源化工系统的系统分析和生命周期评价    刘敬尧

过程型机械系统计算机辅助方案设计技术研究    周懿

基于遗传算法的锅炉受热面系统智能优化设计研究    吴燕玲

木质纤维类生物质定向热解行为研究    刘军利

我国能源生产结构优化研究    姚丛笑

寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究    吴启任

太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究    高兴海

促进我国生物质能源发展的若干法律制度研究    李斌

同轴套管式回路型重力热管太阳能锅炉设计及系统传热特性研究    王武军

基于BFA和OFA结合的低NO_X煤粉燃烧技术的试验研究与数值模拟    陈孙航

固体超强酸SO_4~（2-）/ZrO_2-CeO_2的制备及在生物柴油中的应用    李秀凤

工业硅生产系统的能流及节能研究    于志强

太阳能潜—显热储热复相陶瓷的研究    方斌正

太阳能高效吸热陶瓷材料的研究    刘孟

太阳能热发电技术    纪献兵;蒲绍选;谢建;李云苍;刘滔;

描述微纳米多孔复合绝热材料的单元体传热模型    魏高升;张欣欣;于帆;

中国能源战略构想    中国能源综合发展战略与政策研究课题组;陈清泰;

太阳能热发电储热器防护涂层的制备及其性能    陈枭;张仁元;李风;王丹;

蓄热材料的研究进展    吴会军;朱冬生;李军;王春华;程军;

晶须补强增韧熔石英材料的热学性能    韩欢庆,葛启录,陈玉萍,雷廷权,周玉,温广武

微孔硅酸钙柔性隔热材料的显微结构和导热性能    李懋强;石兴;

黄河泥沙非传统资源制备O′-SiAlON/SiC耐火材料    程科;徐斌;徐利华;张菡;刘明;

抛物槽太阳能集热器蒸汽发电系统    刘毓伟,陈滨

新疆沙漠砂有效导热系数的测定    张辉,陈友昌

真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的理论与实验研究    王世锋

聚氨酯固—固相变储能材料的研究    粟劲苍

塔式太阳能热发电系统集成及性能优化    宿建峰

太阳能建筑集热与储热系统的研究    苏文佳

包裹相变材料的蓄热氧化铝基复相蜂窝陶瓷的研究    刘强

小型太阳能热发电站的研制及其发展前景    夏家俊

太阳能热发电    王乃粒;

2008太阳能热发电技术三亚国际论坛召开    

我国研制出世界首台太阳能热发电站仿真机    

以、美太阳能热发电技术    柳地;

太阳能热发电七问    鹏飞;

太阳能热发电首部国家标准即将颁布    

光热发电:商业化启程    杨海霞;

全国太阳能标委会在北京召开太阳能热发电术语审定会    

我国光热发电从幕后走向台前    高峰;

用于太阳能热发电的Al_2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)纳米复相陶瓷的制备及性能研究    徐晓虹;焦国豪;吴建锋;赵芳;方斌正;

槽式太阳能集热发电系统发展状况    张同伟;

用于太阳能热发电输热管道的红柱石基复相陶瓷的研究    吴建锋;冷光辉;徐晓虹;刘升升;

太阳能热发电用氧化铝基复相陶瓷抗热震性及EPMA分析    吴建锋;焦国豪;徐晓虹;方斌正;冷光辉;赵芳;

太阳能热发电用莫来石-堇青石复相陶瓷低温制备与性能研究    徐晓虹;马雄华;吴建锋;张锋意;徐瑜;陈旭秋;

浅谈建筑节能    罗学明;许慧军;

太阳能电池发展展望    刘路;

中温和高温集热管测试技术    刘希杰;韩文敏;张化明;柯伟;

薄膜技术在太阳能利用技术中的应用    林艺敏;江绍基;

“太阳能热发电研究及产业基地”在山东潍坊奠基    

太阳能热发电核心技术实现国产化    记者 齐慧　实习生 柴洁

槽式太阳能热发电核心技术获突破    陈国春

国内最大太阳能热发电项目落户内蒙古    记者 王薇薇

太阳能热发电将掀新一波投资潮    本报记者 钟银燕

国内最大太阳能热发电项目即将招标    于达维

海南可成太阳能热发电技术研究基地    记者 郭景水　卓上雄 实习生 石挺恋

太阳能热发电“抢位赛”    本报记者 吴林

柴达木首个太阳能热发电项目开展前期工作    通讯员 李莎莎

鄂尔多斯要建国内首个 槽式太阳能热发电项目    记者 戴宏

燃料化学能与物理能综合梯级利用的热力循环    洪慧

太阳能辅助燃煤发电系统耦合机理与热力特性研究    崔映红

太阳能高效吸热陶瓷材料及吸热器的设计与研究    刘孟

太阳能热发电莫来石—堇青石复合陶瓷管道材料的制备及性能研究    马雄华

太阳能辅助燃煤发电系统热力特性研究    阎秦

煅烧铝矾土合成堇青石及其在太阳能储热材料中的应用研究    方斌正

定日镜和幕墙结构的抗风性能研究    宫博

中低温太阳热能与化石能源互补系统集成及水电联产系统研究    罗尘丁

以纳米流体为工质的自然循环太阳能集热系统研究    倪煜

塔式太阳能热发电蒸汽系统建模与控制    李雅哲

槽式太阳能热发电系统性能分析    田素乐

碟式太阳能热发电蒸汽温度与压力控制系统研究    吴光波

太阳能热发电蓄热系统控制策略的研究    薛颖

槽式太阳能热发电装置跟踪控制系统研究    尹丹

碟式太阳能热发电装置跟踪控制系统设计与研究    刘贤群

塔式太阳能热发电站的混杂系统建模与仿真    赵敏

兆瓦级碟式太阳能热发电机构可靠性仿真分析    江杰

塔式太阳能热发电机组的控制策略研究    赵毅勇

塔式太阳能热发电镜场的优化与仿真研究    丁婷婷