100 MW熔盐塔式太阳能热发电站中汽轮机主蒸汽参数选择的对比分析

太阳能热发电站中汽轮机主蒸汽参数的选择对此类电站的经济性起着至关重要的作用,是决定此类电站投资额及系统运行状况的关键参数。以国内某汽轮机主机厂提供的相关数据为依据,并结合国内太阳能热发电站的设计经验,对甘肃省某100 MW熔盐塔式太阳能热发电站中汽轮机主蒸汽参数(主蒸汽压力和主蒸汽温度)的选择进行了简要的对比分析,并针对主蒸汽参数的选取进行了推荐,以期为熔盐塔式太阳能热发电站的设计提供参考。     

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。     

大直径高温熔盐储罐罐顶接管的强度及罐体稳定性分析

随着可再生能源技术的大力发展与应用,对太阳能热发电站中持久储热的钢制储罐的安全性能进行研究具有重要意义.以青海省某塔式太阳能热发电站中直径为25 m的高温熔盐储罐(储热罐)为例,利用ANSYS软件的平面实体轴对称单元建立了储罐有限元模型,着重对储罐顶部与熔盐管道接口处进行了强度和稳定性分析,通过对管道连接部位进行局部精...     

基于分布参数模型的塔式熔盐吸热器换热过程动态特性研究

文章以塔式太阳能热发电站中的圆柱形外露管式吸热器为研究对象,利用分布参数方法建立了对流-辐射传热吸热器的非稳态传热模型。基于此模型,分别研究了当辐射热流密度、熔盐流量、熔盐进口温度和环境风速等参数发生阶跃变化时,圆柱形外露管式吸热器的动态特性。研究结果表明:当上述参数发生阶跃变化时,熔盐出口温度的动态变化过程存在不同的时间常数;辐射热流密度、熔盐进口温度和熔盐流量是影响熔盐出口温度的主要因素,瞬时风对熔盐出口温度影响较小。     

100MW熔融盐塔式太阳能热发电站的吸热器输出热功率与储热时长的优化研究

储热系统对非连续性的太阳能输入具有平抑作用,是塔式太阳能热发电系统的重要子系统.依托某100 MW熔融盐塔式太阳能热发电站的实际工程参数建立了计算模型,模拟分析了采用不同储热时长及吸热器输出热功率时对熔融盐塔式太阳能热发电站的初投资成本、内部收益率(IRR)和平准化度电成本(LCOE)的影响.模拟结果表明:在项目所在地...     

塔式太阳能热发电吸热器技术进展

文中介绍了现有塔式太阳能热发电吸热器技术,针对不同吸热器结构和传热介质,结合国内外现有主要塔式太阳能热发电站,对吸热器性能进行比较研究。结果表明,外露管式吸热器结构简单、造价低,应用广泛;而熔盐作为传热和蓄热介质具有较好的性能,系统无压运行且能承受高热流密度,是将来的研究方向。     

太阳能热水系统中换热系统采用乙二醇型防冻液时的膨胀定压计算分析

为了提高太阳能热水系统中换热系统膨胀定压设计的准确性,本文通过对3种采用不可压缩换热工质的闭式循环换热系统的特点进行对比,以及对我国北方地区的太阳能热水系统中换热系统采用单膨胀罐形式时的膨胀定压设计进行了理论分析,给出了膨胀罐的预存压力、最大工作压力、所需容积的确定方法,并针对工程应用对采用乙二醇型防冻液作为换热工质时...     

塔式太阳能热发电站冷盐泵振动机理及处理方法

针对塔式太阳能热发电站共性存在的冷盐泵振动问题,对塔式太阳能热发电站的冷盐泵支撑平台结构形式进行了分析,剖析了振动机理,发现了振动原因,并提出了“治标”方案和根本解决方法。研究结果表明：由于熔盐动能和动量很大,熔盐运行系统中较多的弯道导致流体在流动时产生巨大冲击力,是形成振动的激振源;同时,冷盐泵所处的悬臂梁结构支撑平台存在刚度差的问题,容易导致冷盐泵与平台设备的整体晃动。从设计角度减少弯道数量并增加支撑平台刚度是解决振动问题的有效手段,可对塔式太阳能热发电站的设计和安全运行提供帮助。     

塔式太阳能热发电站定日镜场容量优化配置

太阳倍数是反映太阳能热发电站镜场容量的直接参数,同时也是影响储热系统容量的关键参数。文章以我国西部某地区的50 MW塔式太阳能热发电站为例,建立了塔式太阳能热发电站的能量耦合模型和经济性评价模型。以LCOE最低为优化目标,通过模拟得到无储热系统以及当储热时间分别为6,10 h时,有储热系统的太阳能热发电站的最优太阳倍数,并分析了不同储热时间条件下,定日镜场容量对该电站经济效益、定日镜场效率、电站年容量因子等的影响。研究结果表明:太阳倍数和储热容量存在一个最优组合,使得塔式太阳能热发电站的LCOE最低,在此组合下,配置定日镜场容量和储热系统容量,将使得太阳能热发电站能够获得理论上最优的综合经济效益。     

碳化硅泡沫陶瓷空气吸热器的动态仿真研究

在Modelica语言和Dymola软件平台的基础上,建立塔式太阳能热发电系统中碳化硅泡沫陶瓷空气吸热器的一维非稳态仿真模型。仿真模型中采用体积对流换热系数和Rosseland辐射传递方程描述对流换热和辐射传热过程,空气热物性参数随温度和压力变化。该模型的仿真结果正确性得到空气吸热器实验平台的实测验证,可用于以碳化硅泡沫陶瓷为吸热体的空气吸热器动态特性预测。     

塔式熔盐太阳能光热电站蒸汽发生器传热数值模拟设计计算

采用数值模拟的方式研究了50 MW塔式熔盐太阳能光热发电蒸汽发生系统蒸发器传热计算过程,利用Fluent软件建立三维模拟,通过合理的假设对蒸发器传热过程进行求解.计算结果表明:计算机数值模拟计算方法能够较好地反应蒸发器的真实传热过程,与传统理论计算、商业软件和实验数据有较好的契合度,表明数值模拟计算方法能够作为一种太阳...     

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...     

熔盐与过冷沸腾水传热特性实验研究

为研究熔盐蒸汽发生器的传热特性,以Solar Salt二元硝酸盐为工质,对熔盐与过冷沸腾水在蒸汽发生器中的传热规律进行实验研究.实验结果表明:熔盐传热系数随着水侧与熔盐的质量流速的增大而增大,随着水侧压力的升高而减小;当水侧在过冷水状态时,熔盐传热系数随着熔盐入口温度的升高而增大;当水侧在过冷沸腾状态时,熔盐传热系数随...     

塔式太阳能热发电系统性能模型及其仿真研究

结合塔式太阳能热发电系统中主要设备的机理模型和变工况下的运行方式,建立一套能完整反映电站工作过程的性能模型.发电系统在太阳法向直射辐照度扰动下的动态过程研究结果表明:吸热器出口熔盐温度、表面最高温度、散热功率的过渡过程较平缓,效率在瞬时突变后会逐渐恢复到接近扰动发生前的水平;吸热器出口熔盐温度、表面最高温度、散热功率与...     

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。     

DSG太阳能槽式集热器动态特性

采用数值模拟方法,分析了以水,水蒸气为工质的DSG槽式集热器的动态流动与传热特性.首先建立了管内流体的一维多相流动与传热模型,并利用差分法对该模型进行求解,计算结果与现有文献数据吻合较好.分析了稳态条件下,集热器出口流体工质参数受太阳辐射强度、流体质量流量、人口温度和入口压力的影响规律.在动态分析中,研究了辐射强度变化所导致的出口参数变化特性.从阶跃响应和脉冲响应的分析中得出,虽然热惯性存在,但短期的辐射强度波动对出口温度仍有较大影响,但对出口压力的影响较小.辐射波动将对一次直通DSG系统出口温度产生很大波动.     

Study on design of molten salt solar receivers for beam-down solar concentrator

Systems using molten salt as thermal media have been proposed for solar thermal power generation and for synthetic fuel production. We have been developing molten salt solar receivers, in which molten salt is heated by concentrated solar radiation, in the Solar Hybrid Fuel Project of Japan. A cavity shaped receiver, which is suitable for a beam-down type solar concentration system, was considered. In order to design molten salt solar receivers, a numerical simulation program for the prediction of characteristics of receivers was developed. The simulation program presents temperature distributions of a receiver and molten salt with the use of heat flux distribution of solar radiation and properties of composing materials as input data. Radiation to heat conversion efficiency is calculated from input solar power and heat transferred to molten salt. The thermal resistance of molten salt and the maximum discharge pressure of molten salt pumps were taken into account as restrictions for the design of receivers. These restrictions require control of maximum receiver temperature and pressure drop in the molten salt channel. Based on the incident heat flux distribution formed with a 100 MWth class beam-down type solar concentration system, we proposed a shape of solar receiver that satisfies the requirements. The radiation to heat conversion efficiency of the designed receiver was calculated to be about 90%.     

塔式太阳能电站熔盐换热器设计发展概述

熔盐换热器作为塔式太阳能熔盐储热发电系统中的一个重要设备,随着太阳能储热发电技术的发展,产生了各种不同形式的设计。从熔盐物性特点和太阳能储热发电技术特点的角度出发,对熔盐换热器设计要点进行了阐述。并通过归纳总结新型换热器技术在熔盐换热器上的应用,来展望熔盐换热器技术的发展趋势。     

塔式太阳能集热器HTF温度均化特性研究及评价

以太阳能发电站中集热器中的传热介质(HTF)为研究对象,并对其进行量化评价.采用数值模拟的方法研究3种介质在集热器内的流动和传热特性,流体介质假定为各向同性的均匀介质,液相处于局部热平衡状态,对集热管的轴向切平面和周向截面的温度分布进行分析和定量评价.结果表明,液态钠作为塔式太阳能集热管的传热介质时管壁及管内的温度分布...