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[技术] 太阳能热发电的几种系统简介

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发表于 2008-11-29 21:37:20 | 显示全部楼层

太阳能热发电的几种系统简介

一槽式线聚焦系统

    利用槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到集热器对传热工质加热,在换热器内产生蒸汽,推动气轮机带动发电机发电的系统。其特点是聚光集热器由许多分散布置的槽形抛物面镜聚光集热器串、并联组成,载热介质在单个分散的聚光集热器中被加热或形成蒸汽汇集到气轮机;或者汇集到热交换器,把热量传递给汽轮机回路中的工质。

    槽型抛物面镜集热器是一种线聚焦集热器,其聚光比较塔式系统低得多,吸收器的散热面积也较大,因而集热器所能达到的介质工作温度一般不超过400℃,属于中温系统。这种系统,容量可大可小,不像塔式系统只有大容量才有较好的经济效益;其集热器等装置都布置于地面上,安装和维护比较方便;特别是各聚光集热器可同步跟踪,使控制成大为降低。主要缺点是能量集中过程依赖于管道和泵,致使输热管路比塔式系统复杂,输热损失和阻力损失也较大。


二塔式系统

    又称集中型系统。它是在很大面积的场地上装有许多台大型反射镜,通常称为定日镜,每台都各自配有跟踪机构,准确地将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接收器上。接收器上的聚光倍率可超过1000倍。在这里把吸收的太阳光能转换成热能,再将热能传给工质,经过蓄热环节,再输入热动力机,膨胀做功,带动发电机,最后以电能的形成输出。主要由聚光子系统、集热子系统、蓄热子系统和发电子系统等部分组成。

塔式发电系统的关键技术有如下3个方面。

1:反射镜(又称定日镜)及其自动跟踪

由于这一发电方式要求高温、高压,对于太阳光的聚焦必须有较大的聚光比,需用千百面反射镜,并要有合理的布局,使其反射光都能集中到较小的集热器窗口。反射镜的反光率在80%~90%以上,自动跟踪太阳要同步。

2:接收器

也叫太阳能锅炉。要求体积小,换热效率高。有垂直空腔型、水平空腔型和外部受光型等类型。对于垂直空腔型和水平空腔型来说,由于反射镜反射光可以照射到空腔内部,因而可将锅炉的热损失控制到最低限度,但最佳空腔尺寸与场地的布局有关。外部受光型吸收体的热损耗要比上述两种类型大些,但适合于大容量系统。

3:蓄热装置

    应选用传热和储热性能良好的材料作为蓄热工质。选用水汽系统具有许多优点,因为工业界和使用者都很熟悉,有大量的工业设计和运行经验,附属设备也已商品化。但腐蚀问题是其不足之处。对于高温的大容量系统来说,可选用钠做热传输工质,它具有优良的导热性能,可在3000kW/m2的热流密度下工作。

三碟式系统

也称为盘式系统。主要特征是采用盘状抛物面镜聚光集热器,其结构从外形上看类似于大型抛物面雷达天线。由于盘状抛物面镜是一种点聚焦集热器,其聚光比可以高达数百到数千倍,因而可产生非常高的温度。这种系统可以独立运行,作为无电边远地区的小型电源,一般功率为10~25kW,聚光镜直径约10~15m,也可用于较大的用电户、把数台至数十台装置并联起来,组成小型太阳能热发电站。

    在上述3种类型太阳能热发电系统中,目前只有槽式线聚系统已进入商业化阶段,其他两种类型均尚处于中试和示范阶段,但其商业化前景看好。这3种类型的系统,既可单纯应用太阳能运行,也可安装成为与常规燃料联合运行的混合发电系统。
发表于 2015-11-15 17:13:53 | 显示全部楼层
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