基於太陽能熱發電儲熱方案的研究

2022-03-15 04:27:10 字數 951 閱讀 3905

摘要**對太陽能熱發電的基本原理作了簡要介紹,對塔式太陽能熱發電站的工作原理與系統構成作了論述,論述了其儲熱系統的原理、結構等。針對提供的熱力迴圈,對儲熱系統的主要熱力裝置提供了設計方案。

關鍵詞塔式太陽能;熱發電;儲熱

1太陽能熱發電技術

太陽能熱發電技術:將吸收的太陽輻射熱能轉換成電能,包括兩類:一類是利用太陽熱能直接發電,如半導體或金屬材料的溫差發電鹼金屬熱點轉換和磁流體發電等;另一類是將太陽熱能通過熱機帶動發電機發電。

而根據太陽能熱發電系統中所採用的集熱器的型式不同,可以分為分散型和集中型兩大類。

2 太陽能熱發電的基本原理

太陽能熱發電系統由聚光集熱子系統、蓄熱子系統、輔助能源子系統和汽輪發電子系統四部分組成。利用太陽能集熱器將太陽能收集起來,加熱工質,產生過熱蒸汽,驅動熱動力裝置帶動發電機發電,從而將太陽能轉換為電能。從熱力學上講,這種太陽能熱發電站也是按朗肯迴圈或布勞頓迴圈原理工作的,在熱力學原理上與常規熱力發電廠完全一樣。

技術上把這種按朗肯迴圈或布勞頓迴圈原理工作的太陽能熱電轉換稱為太陽能熱發電,以區別於太陽能光伏發電。

3 儲熱系統的組成及設計

3.1蓄熱技術

蓄熱儲能是太陽能熱發電系統中的關鍵技術。顯熱蓄熱是目前技術最成熟且具有商業可行性的蓄熱方式。顯熱蓄熱又分為液體顯熱蓄熱、固體顯熱蓄熱、液-固聯合顯熱蓄熱三種。

槽式系統蓄熱裝置通常有兩種布置形式:間接蓄熱和直接蓄熱。塔式系統蓄熱裝置通常採用熔融鹽液作為傳熱介質/顯熱蓄熱材料的方式。

系統設計中採用了雙級蓄熱流程結構,將太陽能收集到的熱量根據品位進行分級儲存,高溫熱量由高溫蓄熱器儲存,中溫部分由低溫蓄熱器儲存;蓄存熱量釋放時,高溫蓄熱器用於蒸汽的過熱過程,而低溫蓄熱器用於蒸汽的發生過程,相互獨立。

3.2儲熱系統的設計

塔式太陽能熱發電熱電轉換系統主要由換熱器、高溫蓄熱罐、低溫蓄熱罐、水蒸汽蓄熱器、輔助加熱器、幫浦、汽輪機、除氧器、凝汽器等組成。而其儲熱系統分為高溫蓄熱系統和低溫蓄熱系統。

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