遞階集熱式太陽能超臨界熱發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf

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

2、計了雙氫氧化鈣化學(xué)熱泵和氫氧化鈣/氫氧化鎂聯(lián)合化學(xué)熱泵與槽式太陽能鏡場集成的超臨界熱發(fā)電系統(tǒng)。按照太陽能集熱器、化學(xué)熱泵、超臨界汽輪機組三大部分分別建立了熱力學(xué)模型，并利用仿真平臺ASPEN PLUS對集成方案進行了建模計算。詳細討論了各集成方案的發(fā)電效率，鏡場面積以及整體循環(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，計算總體和各子系統(tǒng)的熱損失和(火用)效率并進行對比，分析電站總體能

3、量損失發(fā)生的部位，進一步提出系統(tǒng)優(yōu)化方案?；诨瘜W(xué)熱泵的超臨界太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)了發(fā)電效率可以達到51％，發(fā)電成本約為1.59（元/kWh），相比傳統(tǒng)的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)性能和經(jīng)濟性有了顯著提升。
　　最終，本文提出了遞階集熱式超臨界太陽能熱發(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、裝機容量大，且本身自帶蓄熱功能的優(yōu)勢，實現(xiàn)了太陽能熱發(fā)電技術(shù)與超臨界汽輪機的結(jié)合。改善和提高了傳統(tǒng)太陽能熱電站系統(tǒng)的性能和效率，為太陽能熱