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太陽能熱發電系統組成
2019.8.19

文章来源:由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://m.elecfans.com/article/648555.html"

  太陽能熱發電是利用集熱器將太陽輻射能轉換成熱能并通過熱力循環過程進行發電,是太陽能熱利用的重要方面.80年代以來美、歐、澳等國相繼建立起不同型式的示范裝置,促進了熱發電技術的發展。世界現有的太陽能熱發電系統大致有三類:槽式線聚焦系統、塔式系統和碟式系統。  太陽能熱發電系統的分類  1)槽式線聚焦系統  該系統是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上,并將管內傳熱工質加熱,在換熱器內產生蒸汽,推動常規汽輪機發電  2)塔式系統  塔式太陽能熱發電系統的基本型式是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡,將陽光聚焦到一個固定在塔頂部的接收器上,用以產生高溫。  3)碟式系統  拋物面反射鏡斯特林系統是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成,接收器在拋物面的焦點上,接收器內的傳熱工質被加熱到750℃左右,驅動發動機進行  4)三種系統性能比較  三種系統目前只有槽式線聚焦系統實現了商業化,其他兩種處在示范階段,有實現商業化的可能和前景。三種系統均可用單獨使用太陽能運行,也可安裝成燃料混合系統。  所以接下來跟隨小編詳細的了解一下槽式線聚焦系統。  槽式太陽能熱發電系統  槽式太陽能熱發電系統全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發電系統,是將多個槽型拋物面聚光集熱器經過串并聯的排列,加熱工質,產生高溫蒸汽,驅動汽輪機發電機組發電。  一、槽式太陽能熱發電系統的工作原理    槽式太陽能熱發電系統的原理:采用只向一個方向彎曲的拋物面槽形鏡面集熱器將太陽光聚焦到位于焦線的中心管上,使管內的傳熱工質(油或水)加熱至350~390℃,然后被加熱的傳熱介質經熱交換器產生過熱蒸汽,過熱蒸汽推動常規汽輪發電機發電。  二、槽式太陽能熱發電系統采用的技術  1、中溫技術:以導熱油為載熱(熔融鹽)工質,在<400oC集熱,通過換熱產生蒸汽發電。    2、高溫技術:以混合硝酸鹽為載熱工質,在550oC集熱,通過換熱產生蒸汽發電。    3、DSG直接蒸汽技術:直接以水為工質,通過集熱管加熱產生蒸汽發電。  根據采用技術的不同,槽式太陽能熱發電系統又形成了單回路系統和雙回路系統兩種不同的系統形式。    三、槽式太陽能熱發電系統的組成  槽式太陽能熱發電系統由聚光集熱系統、熱傳輸系統、蓄熱與熱交換系統、發電系統、輔助能源系統等組成。    1、聚光集熱系統:是系統的核心,由聚光鏡、接收器和跟蹤裝置構成。接受器主要有兩種:真空管式和腔式;跟蹤方式采用一維跟蹤,有南北、東西和極軸三種方式。  2、熱傳輸系統:由預熱器、蒸汽發生器、過熱器和再熱器組成。當系統工質為油時,采用雙回路,即接收器中工質油被加熱后,進入換熱系統中產生蒸汽,蒸汽進入發電系統發電。直接采用水為工質時,可簡化此系統。  3、發電系統:基本組成與常規發電設備類似,但需要配備一種專用裝置,用于工作流體在接收器與輔助能源系統之間的切換。  4、蓄熱與熱交換系統:太陽能熱發電系統在早晚或云遮間隙必須依靠儲存的能量維持系統正常運行。蓄熱的方法主要有顯式、潛式和化學蓄熱三種方式。  5、輔助能源系統:在夜間或陰雨天,一般采用輔助能源系統供熱,否則蓄熱系統過大會引起初始投資的增加。  四、熱傳輸與交換系統  根據不同的導熱液,槽式集熱器把導熱液加熱到不同溫度,一般為400度左右,由于槽式太陽能熱發電系統的熱傳輸管道特別長,為減小熱量損失,管道外要有保溫材料、管道要盡量短;長長的管路需泵傳輸來推動導熱液的循環,要設法減小導熱液泵功率,導熱液可用苯醚混合液、加壓水混合液、導熱油等液體,傳熱方式可直接傳熱也可采用相變傳熱。  導熱液通過熱交換器把水加熱成300度左右的蒸汽,水蒸氣去推動蒸汽輪機旋轉帶動發電機發出電來,熱交換器有板式、管式等多種結構。可能云彩會擋住陽光,為保證系統穩定運行,在系統中要有儲熱裝置,一般有高溫儲熱罐與低溫儲熱罐等。對于低溫會凍結的導熱液,必須有輔助加熱器維持導熱液溫度避免凍結。若需要在太陽能不足時也能供電,就要在系統上并聯天然氣(或其它能源)鍋爐,保證汽輪機正常運行。    五、蓄熱系統  由于太陽能受季節、晝夜和氣象條件的影響,為保證發電系統的熱源穩定,需設置蓄熱裝置。  蓄熱溫度分為低溫、中溫、高溫和及高溫四類:低溫(《100℃);中溫(100~500℃);高溫(》500℃);極高溫(1000℃左右)。  相對應的蓄熱材料分別是:水化鹽、導熱油、熔化鹽和氧化鋯耐火球。  蓄熱方式:顯熱蓄熱、潛熱蓄熱和化學蓄熱。  1、顯熱蓄熱  介質:水、油、巖石、砂、礫石,人工制造的氧化鋁球,  特點:價格低,易得到,熱容量小。  2、潛熱蓄熱  特點:利用物質的潛熱蓄熱,單位容積的蓄熱量很大,蓄熱裝置可望小型化。  蓄熱介質需具備以下特點:具備幾千次可逆蓄釋熱循環性鞥;價格便宜;不腐蝕容器。  3、化學蓄熱  特點:蓄熱量大,單位儲能的體積小,質量輕,化學反應物可分別儲存。  蓄熱介質需具備以下特點:蓄熱和釋熱反應可逆,無副作用;反應速度快;反應生成物易分離,且能穩定儲存;價格便宜;反應物和生成物無毒,無腐蝕,無可燃性;反應熱大。

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