塔式熔盐太阳能光热发电技术

我国太阳能光热资源丰富,市场潜力巨大。通过对各种光热发电技术的特点及其在国内外发展现状的介绍,指出了塔式熔盐吸热加储热系统是未来国内最具发展前景的光热发电技术,并分析了该技术的特点和潜在运行风险。最后,通过对比国际光热电价,指出未来国内光热发电成本下降空间很大。     

1MW塔式太阳能电站蓄热系统模拟分析

以1MW塔式太阳能电站蓄热系统为研究对象,通过理论分析,建立了管壳式换热器、热罐、冷罐以及蒸汽蓄热器的动态数学模型,经验证模型具有合理性.在此基础上对蓄热系统的充、放热过程进行了模拟计算,分析研究了换热器A和C的动态特性、冷热罐内油温的动态变化以及蒸汽蓄热器的充、放热特性.模拟结果为双级蓄热系统的过程控制提供了理论依据.     

塔式太阳能电站定日镜场的聚焦策略研究

针对目前塔式太阳能电站定日镜场存在的聚焦目标单一的缺点,改进并提出了多聚焦目标的聚焦优化策略。基于定日镜聚光成像的二维高斯分布模型,通过多目标优化,应用分组优化的序列二次规划算法,得到了定日镜场聚焦策略的帕累托最优解集,提高了聚焦策略的完备性,有效地兼顾了定日镜场聚焦策略中集热效率问题和局部过热问题。文章还讨论了定日镜分组对聚焦策略的影响。     

1MW塔式太阳能电站换热网络的动态模拟

以1 MW塔式太阳能热电站蓄热系统的换热器网络为研究对象,通过理论分析,建立了管壳式换热器的动态数学模型,并验证了该模型及计算方法的合理性.在此基础上,采用模块化仿真方法分析了充、放热过程中受到入口温度、流量以及流量和温度同时扰动时,换热器A和C的动态特性.结果表明:换热器A和C都具有较大的热惯性,其动态响应时间分别约为30 min和20 min;在蒸汽进口温度的扰动下,换热器A和C导热油与蒸汽出口温度均无响应时滞;在导热油入口温度的扰动下,换热器C导热油出口温度存在响应时滞.     

塔式太阳能熔盐吸热器运行特性与策略优化

该文研究太阳光照条件、环境温度、风速、风向等因素对塔式太阳能热发电熔盐吸热器整体热效率和散热损失的影响规律,讨论吸热器的运行策略及其对系统效率的影响.吸热器的运行受风速和入射能量的影响较大,受风向和环境温度的影响较小.额定出口温度模式下,当风速超过7m/s时,对流散热损失超过辐射散热损失.风速对吸热器局部对流散热损失的...     

太阳能聚热发电的技术路线及国内外发展概况

本文介绍了太阳能聚热发电（CSP）技术的几种主要技术路线,以及CSP产业的发展过程和应用前景。太阳能利用技术在新能源领域具有十分重要的地位,欧美国家具有一定的技术优势,我国也在进行相关研究,真正实现碳减排目标。     

熔盐塔式太阳能热发电站中蒸汽发生系统水循环方式的对比分析

蒸汽发生系统水循环方式的选择对熔盐塔式太阳能热发电站的投资经济性及安全稳定运行至关重要。对熔盐塔式太阳能热发电站的蒸汽发生系统进行了介绍,对蒸汽发生系统的两种水循环方式——自然循环方式和强制循环方式进行了技术性和经济性对比分析。分析结果表明：在目前熔盐塔式太阳能热发电站采用高温、超高压参数下,自然循环方式及强制循环方式技术路线均能满足熔盐塔式太阳能热发电站蒸发换热的需求;若选择强制循环方式,在设备选型时,应将强制循环泵的结构及运行环境作为重点进行综合分析;结合国内已建成的熔盐塔式太阳能热发电项目的运行经验及太阳能热发电技术的发展趋势,熔盐塔式太阳能热发电站蒸汽发生系统的出口主蒸汽压力在亚临界以下(<16 MPa)时,从技术性、经济性及运行维护方面综合考虑,水循环方式推荐采用自然循环方式。以期为熔盐塔式太阳能热发电站蒸汽发生系统的设计选型提供参考。     

太阳能聚热发电方式的选择

叙述了太阳能聚热发电的重要意义,讨论了现有太阳能聚热发电方式的特点与不足,通过比较得出了塔式太阳能聚热发电是目前较好的太阳能聚热发电方式。     

塔式太阳能电站聚光镜场的土地利用率研究

塔式太阳能热发电站的聚光镜场大多是由按一定规律排列的矩形定日镜组成,在相邻定日镜间无机械碰撞的情况下,聚光镜场的最大土地利用率仅为58%。文章提出了选用规则交错排列的聚光镜场布置方案,建立不同形状定日镜的土地利用模型,并计算出不同情况下的最大土地利用率。通过仿真得出,矩形定日镜和六边形定日镜在一定长宽比时可获得最大土地利用率,其中六边形定日镜的土地利用率最高,约为100%。     

塔式太阳能热发电技术的发展

塔式太阳能热发电系统具有聚光比大、投射到塔顶吸热器上的平均热流密度高、工作温度高、电站规模大和年度发电效率高等特点,提高效率和降低成本的潜力较大。文章阐述了塔式太阳能热发电技术的工作原理和系统组成;介绍和分析了国内外已建成的塔式太阳能电站;指出了塔式太阳能热发电技术的发展现状、技术难点和未来发展方向;探讨了我国规模化发展塔式太阳能热发电技术须解决的问题。     

Overview of Concentrated Solar Power

CSP （concentrated solar power） has been viewed as the technology that if properly developed could lead to a large scale conversion of solar energy into electricity. CSP is a type of solar energy converter that is classified as thermal converter because the output power produced is a function of the operating temperature. The main components of a CSP plant are the solar field which is made up of the heliostat arrays, the receiver tower, the heat transfer fluid, the molten salt thermal energy storage tanks and the power conversion unit, which is made up of the turbine and the generator. The main advantage of CSP is that of a cheap thermal storage （i.e., molten salt storage） which makes it possible to dispatch power at a cost comparable to the grid electricity. Simulations run with the SAM （systems advisory model） developed by NREL （National Renewable Energy Laboratory） showed that CSP is capable of delivering electricity at the cost of 17UScents per kWh for the 30-year life of the plant. The main disadvantage of CSP however, is that of low efficiency （8%-16%）. There are ongoing research works to improve the efficiency of the CSP. One way to improve the efficiency is to increase the operating temperature of the system. In this paper, the authors discussed different modules of the CSP plant and suggested ways to improve on the conversion efficiencies of individual modules. Finally, an overall systems performance simulation is carried using SAM and the simulation results show that electricity can be produced using CSP at the cost of RI.05 per kWh.     

高温熔盐吸热器的传热研究和系统设计

本文对非均匀辐射热流密度太阳能熔盐吸热器传热过程进行了模拟研究,得到了熔盐吸热器内部的温度、传热性能等特征参数。结果表明在轴向和径向上熔盐流体温度和管壁的温度都非常不均匀,同时其综合传热性能要高于按照Sieder-Tate公式的计算值。并对10 MW塔式太阳能热发电的熔盐吸热器进行了设计和分析。     

熔盐炉余热回收系统分析研究

熔盐炉经常用于400℃以上的介质换热,熔盐炉出炉烟气温度较高,应用余热回收系统回收能量可取得显著的节能效果。本文针对余热回收系统形式及热力参数,分析各种余热回收系统的优缺点,为熔炉盐炉余热回收系统设计提供理论依据。     

Experimental Study on Melting Process in an Industrial Level Molten Salt Tank

Thermal energy storage(TES) is an important part of concentrating solar power(CSP) plants. The primary advantage of TES in CSP plants is the ability to dispatch electrical output to match peak demand periods and reduce the levelized cost of electricity. The major challenge of the molten salt is its high freezing point, leading to additional complicating freeze protection. This paper presents the experimental results of melting process of a mixed nitrate salt with a melting temperature of 115°C i...     

核级换热设备流致振动分析

本文以水-水换热整圆形孔板纵流型管壳式换热器为背景,对核级换热设备在流致振动方面的设计校核过程进行了详细介绍。文中介绍了管束流致振动机理,分析了该换热器在这方面较为薄弱的环节,提供了相应的校核判据、计算方法、过程及设计考虑,探讨与分析了99版TE-MA较88版TEMA及99版GB151在流致振动判据上的改进之处,可为该类型换热器在核电站中的设计与应用作参考。     

一种多孔介质太阳能吸热器传热研究

为了研究塔式太阳能多孔介质吸热器的传热传质特性,建立吸热器稳态传热模型,选择适合多孔介质太阳能吸热器的体积对流换热系数模型,采用数值方法求解,并分别分析孔隙密度、孔隙率和入口空气速度对温度场的影响。文中技术可以为同类型太阳能吸热器的设计和改造提供参考。     

基于高温熔盐储热系统的火电机组深度调峰方案对比及分析

为构建以新能源为主体的电力系统,亟须提高火电机组灵活性,火电机组与熔盐储热系统进行耦合能够强化调峰灵活性和调峰经济性。本文以某670MW电厂为依托,基于Ebsilon对该机组的4种熔盐—火电耦合系统改造方案进行仿真计算,并对比分析了各种方案的热力性能、调峰性能、环保性能及改造难度。结果表明：高温熔盐和低温熔盐储热组合方式有效克服了单种熔盐工作温度受限的问题,能够增强燃煤机组的调峰能力和循环效率;配置电加热器后熔盐能够以目标温度存储于热罐,热电转化效率得到提高,还额外平抑了部分可再生能源的不稳定性;通过低压缸零出力管道进行中压缸排汽蓄热和电加热提温的方案改造量最小、控制方式最为成熟灵活,能够兼顾调峰调频、节能环保和改造难度等方面的需求。     

Dynamic Simulation of a Novel Solar Polygeneration System for Heat,Power and Fresh Water Production based on Solar Thermal Power Tower Plant

A novel solar polygeneration system for heat, power and fresh water production with absorption heat pump(AHP) and humidification-dehumidification(HDH) desalination system was proposed for high-efficiency utilization of solar energy. A case study of the proposed system was investigated based on 1 MW solar thermal power(STP) tower plant located in Beijing. Depending on mathematical modeling of the proposed system, corresponding modules were developed in TRNSYS. Meanwhile, control and operation str...     

熔盐塔式光热电站仿真机设计与开发

[目的]为了解决熔盐塔式光热电站建设和运维过程中,控制逻辑难以验证以及运行人员缺乏操作经验的问题.[方法]开发了一套用于塔式熔盐光热电站的仿真机.逻辑组态方面采用了虚拟DPU技术与软件化对象配置技术,采用了与实际电站完全相同的数值模型和设计参数.[结果]仿真试验结果表明该仿真机能够很好的实现电站生产过程中的工况模拟和仿...     

土壤源地热换热器的传热性能分析及优化设计研究

文中对垂直U型埋管土壤源地热换热器的传热性能进行了分析,并优化设计计算了不同负荷下地热换热器的长度.首先根据土壤源地热换热器的传热性能分析,在满足工程实践的基础上,选择了IGSHPA模型简化下的传热分析方法计算传热热阻;然后利用一维导热和线热源模型,得到流体至管道内壁的对流换热热阻,塑料管壁的导热热阻,钻孔内部的导热热...