近年來,由于環(huán)境惡化和能源短缺問題的加劇,利用可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源已成為未來發(fā)展的趨勢。在眾多可再生能源中,太陽能作為一種清潔、儲量無限和安全性高的能源成為了最具發(fā)展前景的能源。但是太陽能在單一熱利用中存在能量轉(zhuǎn)換效率低、運(yùn)行不穩(wěn)定、發(fā)電成本高等一系列問題。本文針對太陽能熱互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)(Integrated Solar Combined Cycle,ISCC)系統(tǒng),對ISCC系統(tǒng)進(jìn)行變工況建模,綜合分析其變工況性能,深入研究ISCC系統(tǒng)的集成特性與運(yùn)行方式,分析不同集成方式下的熱力學(xué)性能,并對ISCC系統(tǒng)進(jìn)行集成創(chuàng)新等方面的研究。具體內(nèi)容如下:(1)ISCC系統(tǒng)變工況熱力性能研究。本文通過文獻(xiàn)調(diào)研針對ISCC機(jī)組進(jìn)行變工況建模,研究不同燃機(jī)調(diào)節(jié)方案下ISCC系統(tǒng)變工況特性,尋求最佳ISCC系統(tǒng)的燃機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)方案。并給出了 ISCC系統(tǒng)處于不同環(huán)境條件下其變工況特性的一般規(guī)律。結(jié)果表明:采用IGV開度過大的調(diào)節(jié)方案不利于燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)高效運(yùn)行,但是有利于ISCC運(yùn)行,調(diào)節(jié)方案對蒸汽輪機(jī)循環(huán)的影響大于對燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的影響,為了保證ISCC系統(tǒng)在變工況下運(yùn)行最佳,應(yīng)盡可能采用IGVT3-650-F方案。相比于太陽能直接輻射(Direct Normal Irradiation,DNI)對于ISCC系統(tǒng)蒸汽輪機(jī)循環(huán)的影響,環(huán)境溫度對于整體ISCC系統(tǒng)的影響更大,并起到了主導(dǎo)作用。(2)新型ISCC系統(tǒng)性能分析�；贗SCC系統(tǒng),提出了一種新型ISCC系統(tǒng),其中太陽能優(yōu)先驅(qū)動的溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)用于冷卻燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)進(jìn)口空氣溫度。采用Aspen Plus/Ebsilon搭建了單效溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)與ISCC系統(tǒng)耦合后的系統(tǒng)模型。對新型ISCC系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)和初步經(jīng)濟(jì)分析,結(jié)果表明:新型ISCC系統(tǒng)相比傳統(tǒng)ISCC系統(tǒng),系統(tǒng)的熱力性能和經(jīng)濟(jì)性能都有明顯提高。(3)不同DNI下改變集成模式的ISCC系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化策略分析�；贗SCC系統(tǒng),提出了一種根據(jù)太陽輻照度改變太陽能集成模式的優(yōu)化策略。建立了 ISCC系統(tǒng)模型,對采用優(yōu)化運(yùn)行策略的新型ISCC系統(tǒng)進(jìn)行了熱力學(xué)和初步經(jīng)濟(jì)分析,探討了其可行性和優(yōu)越性。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)ISCC系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)具有更高的太陽能光電效率和更低的太陽能發(fā)電成本。這種新的優(yōu)化運(yùn)行策略為拋物線槽集熱器技術(shù)提供了一種新的利用途徑。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM615
【部分圖文】：

一?＾Ｏｇ?＾ｉｎｅｔ．ｅｘｔ??＾〇＝?＾－＾Ｏｃ，ｎ?（２－２）??ｌ－ｆ〇?Ｕ－－５）??＿ｍｃ?＿?Ｋ〇〇〇＼?？?｛ｇ〇?￣ｇｒ?［］?－＾ｉｎ．?（］?￣ｇ〇）］｝??＾?ｍｓ?ｎ，ｍ＾?＋?Ｂ）｛＼－ｓ０）?（２－４）??式中：ｒ〇——溫度（Ｋ）；??７ｅｘ．——葉片允許溫度（Ｋ）；??ｅｏ——葉片冷卻效率：??——薄膜冷卻效率；??Ｂ—模型系數(shù)；??Ｂｉ——畢渥數(shù)；??ｍ?質(zhì)：Ｓ：流量（ｋｇ／ｓ）；??（ｐ——冷卻空氣占比；??加——內(nèi)部冷卻效率；??

２．２槽式鏡場集熱器的數(shù)學(xué)模型??本文所用的槽式聚光器采用Ｌｕｚ公司生產(chǎn)的ＬＳ－２型。集熱場模型是參考美國??３０ＭＷ規(guī)模ＳＥＧＳ?ＶＩ電站，其集熱場數(shù)學(xué)模型參考文獻(xiàn)［４５－４７］。其中太陽能集熱??器東西分布南北跟蹤，采用單軸跟蹤方式，為使入射角最小，集熱器平面連續(xù)沿著??南北向的水平軸調(diào)節(jié)。??太陽入射角／〇計(jì)算公式：??Ｉａ?＝?ａｒｃｃｏｓ（Ｊ（ｌ?－?ｃｏｓ?（■￡／）＇?ｃｏｓ２?（也））?（２－１５）??式中：Ｅｉ——太陽高度角（°）；??——太陽方位角（°）。??太陽入射角糾正系數(shù)火計(jì)算公式：??Ｋ?＝?ｃｏｓ?（ｌａ）?－?０．０００３５?＼２－Ｉａ－?０．００００３１３７?■?／ａ２?（２－１６）??集熱器末端損失系數(shù)Ｍ計(jì)算公式：??Ｆ?－ｔｍ（?ｌａ）??＝?－

２．２槽式鏡場集熱器的數(shù)學(xué)模型??本文所用的槽式聚光器采用Ｌｕｚ公司生產(chǎn)的ＬＳ－２型。集熱場模型是參考美國??３０ＭＷ規(guī)模ＳＥＧＳ?ＶＩ電站，其集熱場數(shù)學(xué)模型參考文獻(xiàn)［４５－４７］。其中太陽能集熱??器東西分布南北跟蹤，采用單軸跟蹤方式，為使入射角最小，集熱器平面連續(xù)沿著??南北向的水平軸調(diào)節(jié)。??太陽入射角／〇計(jì)算公式：??Ｉａ?＝?ａｒｃｃｏｓ（Ｊ（ｌ?－?ｃｏｓ?（■￡／）＇?ｃｏｓ２?（也））?（２－１５）??式中：Ｅｉ——太陽高度角（°）；??——太陽方位角（°）。??太陽入射角糾正系數(shù)火計(jì)算公式：??Ｋ?＝?ｃｏｓ?（ｌａ）?－?０．０００３５?＼２－Ｉａ－?０．００００３１３７?■?／ａ２?（２－１６）??集熱器末端損失系數(shù)Ｍ計(jì)算公式：??Ｆ?－ｔｍ（?ｌａ）??＝?－
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本文編號：2880876