遞階集熱式太陽(yáng)能超臨界熱發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf

1、由于當(dāng)今能源和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，太陽(yáng)能作為清潔的可再生能源已經(jīng)受到各國(guó)的廣泛關(guān)注。太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)是當(dāng)前太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和利用的熱點(diǎn)和前沿。
　　本文針對(duì)遞階集熱式太陽(yáng)能超臨界熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。利用傳統(tǒng)的槽式太陽(yáng)能集熱裝置與化學(xué)熱泵技術(shù)結(jié)合，將系統(tǒng)分為低、中、高溫三段進(jìn)行遞階式集熱，其中低溫段采用汽輪機(jī)回?zé)嵫h(huán)預(yù)熱，中高溫段采用槽式集熱與具有升溫儲(chǔ)熱雙重作用的化學(xué)熱泵遞階式加熱，使其與超臨界水蒸氣汽輪機(jī)匹配發(fā)電。分別設(shè)

2、計(jì)了雙氫氧化鈣化學(xué)熱泵和氫氧化鈣/氫氧化鎂聯(lián)合化學(xué)熱泵與槽式太陽(yáng)能鏡場(chǎng)集成的超臨界熱發(fā)電系統(tǒng)。按照太陽(yáng)能集熱器、化學(xué)熱泵、超臨界汽輪機(jī)組三大部分分別建立了熱力學(xué)模型，并利用仿真平臺(tái)ASPEN PLUS對(duì)集成方案進(jìn)行了建模計(jì)算。詳細(xì)討論了各集成方案的發(fā)電效率，鏡場(chǎng)面積以及整體循環(huán)性能的影響因素，選擇了最優(yōu)方案，給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，并分析了系統(tǒng)性能。建立所選系統(tǒng)能量分析模型，計(jì)算總體和各子系統(tǒng)的熱損失和(火用)效率并進(jìn)行對(duì)比，分析電站總體能

3、量損失發(fā)生的部位，進(jìn)一步提出系統(tǒng)優(yōu)化方案?；诨瘜W(xué)熱泵的超臨界太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了發(fā)電效率可以達(dá)到51％，發(fā)電成本約為1.59（元/kWh），相比傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)性能和經(jīng)濟(jì)性有了顯著提升。
　　最終，本文提出了遞階集熱式超臨界太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，利用化學(xué)熱泵，突出了該系統(tǒng)具有的發(fā)電效率高、裝機(jī)容量大，且本身自帶蓄熱功能的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)與超臨界汽輪機(jī)的結(jié)合。改善和提高了傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱電站系統(tǒng)的性能和效率，為太陽(yáng)能熱