【摘要】：當(dāng)前,中國正處于進(jìn)一步深化能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的道路,降低傳統(tǒng)燃煤消耗及大力發(fā)展清潔能源是改革的主流趨勢,現(xiàn)有的太陽能熱發(fā)電技術(shù)因前期投資高及技術(shù)封鎖在國內(nèi)的發(fā)展受到了一定阻礙。中國是一個以燃煤發(fā)電為主的國家,結(jié)合我國國情,將太陽場集熱后產(chǎn)生的蒸汽與燃煤機(jī)組進(jìn)行協(xié)同發(fā)電,一方面可以借助燃煤機(jī)組的高參數(shù)提高太陽能的轉(zhuǎn)換效率,節(jié)省太陽場前期的鏡場投資成本,降低發(fā)電成本,另一方面可以直接減少燃煤機(jī)組的煤耗量,在提高新能源發(fā)電份額的同時減少排放。因此有必要對太陽能協(xié)同燃煤機(jī)組系統(tǒng)的性能展開研究,為發(fā)展協(xié)同發(fā)電技術(shù)做好理論支持。本論文主要做了下面幾部分的工作:首先,以Matlab/Simulink仿真平臺為基礎(chǔ),建立了槽式太陽能集熱場模型并分析了影響其效率的因素,根據(jù)燃煤機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行特性建立數(shù)學(xué)模型,通過邏輯連接建立了某600MW槽式太陽能協(xié)同燃煤機(jī)組耦合機(jī)理模型,可作為后續(xù)研究的模型基礎(chǔ)。其次,在協(xié)同系統(tǒng)定功率運(yùn)行模式下,考慮了太陽場不同協(xié)同方案時的光電轉(zhuǎn)換效率,確定了太陽場給水從凝汽器出口抽取用于取代第一段抽汽時具有最佳的熱經(jīng)濟(jì)性;太陽能取代抽汽份額越大,協(xié)同系統(tǒng)汽輪機(jī)運(yùn)行越偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行;分別就100%THA、75%THA、50%THA三種典型工況考慮了太陽能蒸汽對機(jī)組省煤率及轉(zhuǎn)換效率的影響,發(fā)現(xiàn)協(xié)同后系統(tǒng)省煤明顯;考慮了背壓的影響后根據(jù)實(shí)際氣象參數(shù)計(jì)算了太陽場的年轉(zhuǎn)換效率;并考慮太陽場輻射強(qiáng)度波動對協(xié)同機(jī)組的輸出功率沖擊性影響。為進(jìn)一步降低太陽場的發(fā)電成本,提出了一種梯級加熱的鏡場組合方式,并對真空管集熱器進(jìn)行了布置優(yōu)化,揭示了梯級加熱的優(yōu)化原理,組合鏡場的中間溫度會受輻射條件的影響而改變,最后根據(jù)全年的輻射情況從平均電力化成本的角度評價了多種梯級加熱方式,得到了組合后太陽場的發(fā)電成本,并指出了真空管集熱器的優(yōu)勢在取代低加段時收益更為明顯,協(xié)同取代高加時可以降低太陽場發(fā)電成本。
【圖文】：

另外一部分水送入循環(huán)系統(tǒng)繼續(xù)加熱，蒸汽產(chǎn)生率受到控制。3 直接蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)接蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)（DSG）以水直接作為集熱介質(zhì)，使系統(tǒng)省去大量換熱，相較于前兩種蒸汽產(chǎn)生方式具有成本更低，產(chǎn)能更多的優(yōu)勢。集熱管熱、蒸發(fā)、過熱三個階段直接從液相水變?yōu)檫^熱水蒸氣送入汽輪機(jī)做功的控制要求更高。太陽場布置及參數(shù)文采用技術(shù)最為成熟完備的雙循環(huán)蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，鏡場的布置方式主要熱場的占地面積決定，一般分為“H”型和“I”型，“H”型應(yīng)用于占地面00m2的太陽能集熱場，“I”型應(yīng)用于占地面積小于 400,000m2的太陽能集熱的均是減小導(dǎo)熱油流程，進(jìn)而減小管道壓損和熱損，，更加方便收集太陽熱

圖 2-3 太陽場光熱轉(zhuǎn)換效率隨導(dǎo)熱油與環(huán)境溫度差太陽場的光熱轉(zhuǎn)換效率隨著導(dǎo)熱油與環(huán)境溫度差值的射強(qiáng)度的增加趨于平緩。當(dāng)導(dǎo)熱油與環(huán)境溫差的增大和對流散熱損失逐漸增大，因此太陽場的光熱轉(zhuǎn)換效W/m2時，導(dǎo)熱油與環(huán)境溫差溫差為 50℃和 350℃的光.78%，降低了 14.72%。而在導(dǎo)熱油與環(huán)境溫度差值一陽場的集熱量增加而散熱損失一定，因此太陽場的光熱油與環(huán)境溫差為 300℃時，輻射強(qiáng)度從 200W/m2從 36.58%升高至 64.30%，增加了 75.78%。環(huán)泵主要是提高工質(zhì)運(yùn)行時壓力。在本文提出的太陽循環(huán)蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，主要存在兩個增壓過程。太陽場
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TK519;TM621

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本文編號：2621736