第3章：太阳能热发电技术基础.ppt

* 新能源及其发电技术基础 主 讲: 贾振国 长春工程学院能源动力学院 电厂自动化与仿真教研室 新能源及其发电技术基础 第三章：太阳能热发电技术基础 本章主要内容 §3.1 太阳能热发电技术研究发展概况 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 §3.3 塔式太阳能热发电系统 §3.4 槽式太阳能热发电系统 §3.5 盘式太阳能热发电系统 §3.6 太阳池热发电系统 §3.7 太阳能热气流发电系统 §3.8 太阳能热发电技术发展前景 §3.1 太阳能热发电技术研究发展概况 一、何谓太阳能热发电技术？ 将接收的太阳辐射热能转换成电能的发电技术。 二、太阳能热发电的类型 1、利用太阳热能直接发电 2、将太阳热能通过热机带动发电机发电 三、太阳能热发电的历史 1774年：收集借助太阳能产生的气体点燃蜡烛 1878年：巴黎建立小太阳能动力站，美国7350w太阳能蒸汽机 1913年：埃及开罗36.8KW太阳能动力机用于提水灌溉 1950年：前苏联第一座太阳能热发电站小型试验装置诞生 1973年：石油危机，太阳能利用得以发展 1980年：美国加州太阳1号塔式太阳能热发电站，10MW 一、电站热系统 1、常规热力发电厂循环系统原理 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 2、太阳能热发电基本原理 太阳集热器收集太阳能 加热工质 产生过热蒸汽 驱动热力装置机械运动 带动发电机发电 太阳能 热能 机械能 电能 一、电站热系统 3、典型太阳能热发电站热力循环系统原理 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 一、电站热系统 4、典型太阳能热发电站冬季夏季运行特点 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 二、提高太阳能热电站的效率 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 1、冷却介质的选择---空气冷却凝汽器 2、提高循环系统工质的初温 3、提高太阳集热器的效率 三、太阳能热发电系统的组成 太阳能热发电系统 聚光集热子系统 蓄热子系统 辅助能源子系统 汽轮发电子系统 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 三、太阳能热发电系统的组成 聚光器 接收器 跟踪装置 收集阳光并将其聚集到一个有限尺寸面上，一提高单位面积上的太阳辅照度，从而提高被加热工质的温度 （1）平面反射镜聚光方式-------高温塔式太阳能热发电系统 工质加热温度 500~2000 摄氏度 （2）一维抛物面反射镜方式---------中温槽式太阳能热发电系统 工质加热温度 400 摄氏度 （3）二维抛物面反射镜方式---------高温盘式太阳能热发电系统 工质加热温度 800~1000 摄氏度 对聚光器要求：光学性能、机械性能、化学性能 通过接收经过聚焦的阳光，将太阳辐射能转变为热能并传递给工质的部件，工质被加热成过热蒸汽送汽轮机 分为 单轴跟踪、 双轴跟踪使一天中所有时刻的太阳辐射都能通过反射镜面反射到固定不动的接收器上 （一）聚光集热子系统 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 三、太阳能热发电系统的组成 （二）蓄热子系统 功能 在早晚和白天云遮的间歇时间内由蓄热子系统来维持电站的正常运行。 蓄热器 采用真空或隔热材料作良好保温的贮热容器。蓄热器中贮放蓄热材料，通过特种设计的换热器对蓄热材料进行贮热和换热。 蓄热方式 显热蓄热：介质为水、油、岩石、砂、铁等 潜热蓄热：介质为NaCl、MgCl2、NaOH 等 化学储能：Ca(OH)2+63.6KJ CaO+H2O 对蓄热介质的要求 显热蓄热：高压容器、体积大 潜热蓄热：可逆蓄释热循环无腐蚀 化学储能：蓄释反应可逆安全无毒 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 三、太阳能热发电系统的组成 （三）辅助能源子系统 （四）汽轮发电子系统 主要辅助能源：石油、天然气、煤等 太阳能热发电站的最新设计概念：太阳能+天然气双能源电站 现代汽轮机 燃气轮机 低沸点工质汽轮机 斯特林发动机 §3.2 太阳能热发电站基本系统与构成 四、典型太阳能热发电站运行方式 太阳能集热 蓄热 太阳能热发电 太阳能+释热 发电 停机 §3.3 塔式太阳能热发电系统 一、电站系统构成及基本工作原理 （一）基本工作原理 §3.3 塔式太阳能热发电系统 一、电站系统构成及基本工作原理 （二）系统构成 1、聚光装置 （1）定日镜：塔式太阳能热电站最基本的光学单元体，也是电站的 关键部件和投资主体。 平面镜 镜架 跟踪机构