太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)而有序地講述了太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)問題。共分為8章。第1章總論，講述了諸太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)的共性，它們的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，及其總體系統(tǒng)分析、基本組成與電站優(yōu)化設(shè)計原理，重點(diǎn)論述以太陽能為一次能源的太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)自身的特點(diǎn)和其內(nèi)在的規(guī)律性。第2～7章順次按照目前人們已經(jīng)從事研發(fā)的6種太陽能熱動力發(fā)電方式，即槽式太陽能熱動力發(fā)電、塔式太陽能熱動力發(fā)電、盤式太陽能熱動力發(fā)電、條式太陽能熱動力發(fā)電、太陽池?zé)釀恿Πl(fā)電和太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電排序，根據(jù)各自的技術(shù)特點(diǎn)自成章節(jié)，從電站系統(tǒng)組成，電站工作原理，光、熱、電轉(zhuǎn)換等性能分析，直到典型電站介紹，多作分析性與研究性的講述。最后，第8章歸結(jié)到工程經(jīng)濟(jì)分析，展望發(fā)展前景。本書適合已經(jīng)掌握了有關(guān)太陽能以及傳統(tǒng)熱力發(fā)電廠的基礎(chǔ)知識的讀者閱讀。

書籍目錄

"第1章 總論
1.1概述
1.1.1太陽能熱發(fā)電的分類
1.1.2太陽能熱動力發(fā)電發(fā)展簡史
1.1.3太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)及其分析
1.2.1電站基本熱力系統(tǒng)
1.2.2電站系統(tǒng)分析
1.2.3太陽能雙能源聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
1.2.4太陽能雙工質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
1.3太陽能熱動力發(fā)電站的基本組成
1.3.1聚光集熱子系統(tǒng)
1.3.2儲熱子系統(tǒng)
1.3.3輔助能源子系統(tǒng)
1.3.4監(jiān)控子系統(tǒng)
1.3.5熱動力發(fā)電子系統(tǒng)
1.4太陽能熱動力發(fā)電站的優(yōu)化設(shè)計研究
1.4.1有限時間熱力網(wǎng)格的基本原理簡介
1.4.2有限時間熱力網(wǎng)格用于分析太陽能熱動力發(fā)電站的優(yōu)化設(shè)計
第2章 槽式太陽能熱動力發(fā)電
2.1槽式太陽能熱動力發(fā)電站的系統(tǒng)組成與工作原理
2.1.1電站系統(tǒng)組成
2.1.2電站工作原理
2.2槽形拋物面聚光器
2.2.1槽形拋物面的聚光設(shè)計
2.2.2槽形拋物面聚光器主參數(shù)的設(shè)計計算
2.2.3聚光器定位布置的設(shè)計分析
2.2.4聚光器的鏡面結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3線聚焦接收器
2.3.1高真空集熱管
2.3.2空腔集熱管
2.3.3復(fù)合空腔集熱管
2.3.4不同形式集熱管特性的比較分析
2.4槽形拋物面聚光集熱器及其性能分析
2.4.1槽形拋物面聚光集熱器的分類
2.4.2槽式太陽能熱動力發(fā)電站中兩種主要形式的槽形拋物面聚光集熱器
2.4.3槽形拋物面聚光器的光學(xué)性能分析
2.4.4槽形拋物面聚光集熱器的熱性能分析
2.4.5槽形拋物面聚光集熱器的結(jié)構(gòu)載荷設(shè)計分析
2.4.6聚光器鏡架的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4.7槽形拋物面聚光集熱器的支架結(jié)構(gòu)
2.5槽形拋物面聚光集熱器集熱工質(zhì)選擇的比較分析
2.5.1可以選用的集熱工質(zhì)的基本特性
2.5.2工作性能的比較計算與分析
2.6槽形拋物面聚光集熱器直接產(chǎn)生蒸汽（DSG）技術(shù)
2.6.1集熱管中直接產(chǎn)生蒸汽過程的物理描述
2.6.2集熱管中流體流動過程的動態(tài)特性分析
2.6.3工質(zhì)參數(shù)控制的理論描述
2.6.4直接產(chǎn)生蒸汽實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計
2.6.5直接產(chǎn)生蒸汽技術(shù)示范應(yīng)用的設(shè)計原則
2.7槽形拋物面聚光集熱器陣列的設(shè)計與布置
2.7.1確定聚光集熱器回路長度
2.7.2集熱器陣列設(shè)計
2.7.3集熱器陣列布置
2.8緩沖儲熱汽水分離器的設(shè)計及其在聚光集熱器陣列中的布置
2.8.1緩沖儲熱汽水分離器的設(shè)計
2.8.2緩沖儲熱汽水分離器在聚光集熱器陣列中的布置設(shè)計
2.9槽形拋物面直接產(chǎn)生蒸汽聚光集熱器回路儲熱系統(tǒng)的設(shè)計研究
2.9.1集熱器回路儲熱原理
2.9.2集熱器回路儲熱設(shè)計
2.9.3儲熱槽的設(shè)計
2.10槽式太陽能熱動力發(fā)電站的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計分析
2.11槽式太陽能直接產(chǎn)生蒸汽50MWe熱動力發(fā)電站的設(shè)計研究
2.11.1電站設(shè)計研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
2.11.2電站系統(tǒng)總體設(shè)計
2.12典型槽式太陽能熱動力發(fā)電站介紹
2.12.1國際LUZ公司槽式太陽能熱動力發(fā)電站
2.12.2Spanish.German聯(lián)合工程公司INDITEP:槽式太陽能熱動力發(fā)電站
第3章 塔式太陽能熱動力發(fā)電
3.1塔式太陽能熱動力發(fā)電站的系統(tǒng)組成與工作原理
3.1.1電站系統(tǒng)組成
3.1.2電站工作原理
3.2塔式聚光裝置
3.2.1定日鏡
3.2.2定日鏡陣列
3.2.3鏡場設(shè)計分析
3.3定日鏡跟蹤系統(tǒng)
3.3.1定日鏡像散現(xiàn)象
3.3.2太陽視位置跟蹤原理
3.3.3太陽視位置跟蹤裝置
3.4塔頂接收器
3.4.1塔頂接收器的分類及其熱過程的應(yīng)用傳熱原理
3.4.2圓柱接收器
3.4.3復(fù)合容積接收器
3.4.4空腔接收器
3.5塔式聚光集熱系統(tǒng)性能的綜合分析
3.5.1鏡面散焦分析
3.5.2鏡場參數(shù)的極限分析
3.5.3鏡場與塔頂接收器的總體性能評估
3.6塔式太陽能熱動力發(fā)電站中央動力塔
3.6.1塔高計算
3.6.2動力塔的原則結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.7塔式太陽能熱動力發(fā)電站的儲熱設(shè)計
3.7.1混合鹽集熱儲熱
3.7.2空氣堆積床顯熱儲熱
3.8塔式太陽能熱動力發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)
3.9塔式太陽能雙工質(zhì)雙循環(huán)熱動力發(fā)電站的設(shè)計研究
3.9.1雙工質(zhì)雙循環(huán)的基本工作原理
3.9.2塔式太陽能雙工質(zhì)雙循環(huán)100MWe熱動力發(fā)電站的概念設(shè)計
3.10典型塔式太陽能熱動力發(fā)電站介紹
3.10.1美國SolarⅠ、Solar Ⅱ塔式太陽能熱動力發(fā)電站
3.10.2西班牙PS 10塔式太陽能熱動力發(fā)電站
第4章 盤式太陽能熱動力發(fā)電
4.1盤式太陽能熱動力發(fā)電裝置的系統(tǒng)組成與工作原理
4.1.1裝置系統(tǒng)組成
4.1.2裝置工作原理
4.2旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器
4.2.1旋轉(zhuǎn)拋物面的聚光設(shè)計
4.2.2旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的鏡面利用系數(shù)
4.2.3旋轉(zhuǎn)拋物面的聚光性能分析
4.2.4旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3空腔接收器
4.3.1兩種加熱設(shè)計原理
4.3.2圓柱形陶瓷空腔體的熱性能分析
4.3.3拱形鈉熱管接收器的設(shè)計研究
4.4熱動力發(fā)電機(jī)組
4.4.1傳統(tǒng)蘭金循環(huán)熱動力發(fā)電
4.4.2斯特林循環(huán)熱動力發(fā)電
4.4.3機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)
4.5典型盤式太陽能熱動力發(fā)電裝置介紹
4.5.1盤式太陽能斯特林循環(huán)熱動力發(fā)電裝置
4.5.2盤式太陽能蘭金循環(huán)熱動力發(fā)電裝置
第5章 條式太陽能熱動力發(fā)電
5.1條式太陽能熱動力發(fā)電站的系統(tǒng)組成與工作原理
5.1.1電站系統(tǒng)組成
5.1.2電站工作原理
5.2條形線性菲涅爾反射式聚光裝置
5.2.1線性菲涅爾反射聚光原理
5.2.2條形反射鏡的方位和鏡位布置設(shè)計
5.2.3條形聚光裝置的主要性能特點(diǎn)
5.3塔桿頂接收器
5.3.1接收器的結(jié)構(gòu)組成
5.3.2玻璃真空集熱管
5.3.3接收器的熱損失
5.3.4接收器的塔桿頂布置方式
5.3.5塔桿頂接收器二次反射系統(tǒng)的布置設(shè)計
5.4條形聚光集熱裝置性能的優(yōu)化設(shè)計
5.4.1最佳集熱管長度
5.4.2裝置性能的優(yōu)化設(shè)計
5.5條式太陽能熱動力聯(lián)合循環(huán)發(fā)電站介紹
第6章 太陽池?zé)釀恿Πl(fā)電
6.1太陽池?zé)釀恿Πl(fā)電站的系統(tǒng)組成與工作原理
6.1.1電站系統(tǒng)組成
6.1.2電站工作原理
6.2太陽池理論
6.2.1太陽池工作原理
6.2.2太陽池對入射太陽輻射的吸收
6.2.3太陽池的熱性能分析
6.3太陽池?zé)釀恿Πl(fā)電站熱力循環(huán)工作流體的選擇
6.3.1熱力循環(huán)工作流體的選擇標(biāo)準(zhǔn)
6.3.2幾種可供選用的有機(jī)工質(zhì)熱力循環(huán)性能的比較
6.4太陽池?zé)釀恿Πl(fā)電站的熱力性能分析與參數(shù)研究
6.4.1電站熱力性能分析
6.4.2電站參數(shù)研究
6.5太陽池?zé)釀恿Πl(fā)電站介紹
第7章 太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電
7.1太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電站的系統(tǒng)組成與工作原理
7.1.1電站系統(tǒng)組成
7.1.2電站工作原理
7.2太陽能空氣集熱棚
7.2.1太陽能空氣集熱棚原理
7.2.2太陽能空氣集熱棚的性能分析
7.3熱動力煙囪
7.3.1熱動力煙囪的設(shè)計原理
7.3.2熱動力煙囪的氣動過程分析
7.4太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電站的能量轉(zhuǎn)換與運(yùn)行分析
7.4.1電站發(fā)電功率
7.4.2電站能量轉(zhuǎn)換效率
7.4.3電站運(yùn)行分析
7.5太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電站的相似模擬研究
7.5.1量綱分析
7.5.2計算驗(yàn)證與討論
7.6兆瓦級太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電站的典型概念設(shè)計與參數(shù)曲線
7.6.1大型太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電站的典型概念設(shè)計
7.6.2典型兆瓦級太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電站的概念設(shè)計參數(shù)曲線
7.7太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電實(shí)驗(yàn)電站介紹
第8章 太陽能熱動力發(fā)電的工程經(jīng)濟(jì)分析與發(fā)展前景展望
8.1工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的產(chǎn)生和研究內(nèi)容
8.1.1工程技術(shù)實(shí)踐的經(jīng)濟(jì)效果
8.1.2技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的相互關(guān)系
8.1.3技術(shù)創(chuàng)新.技術(shù)進(jìn)步.經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長
8.2太陽能工程經(jīng)濟(jì)分析的準(zhǔn)則和特點(diǎn)
8.2.1太陽能工程經(jīng)濟(jì)分析準(zhǔn)則
8.2.2太陽能工程經(jīng)濟(jì)分析特點(diǎn)
8.3太陽能工程經(jīng)濟(jì)分析方法
8.3.1現(xiàn)值分析
8.3.2投資回收年限
8.4太陽能熱動力發(fā)電的工程經(jīng)濟(jì)分析示例
8.4.1槽式太陽能直接產(chǎn)生蒸汽熱動力聯(lián)合循環(huán)發(fā)電經(jīng)濟(jì)分析
8.4.2塔式太陽能熱動力（熔鹽）聯(lián)合循環(huán)發(fā)電經(jīng)濟(jì)評估
8.4.3太陽能煙囪熱氣流動力發(fā)電經(jīng)濟(jì)遠(yuǎn)景展示
8.5太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景展望
8.5.1不同形式太陽能熱動力發(fā)電站特性的比較
8.5.2推動發(fā)展太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)的諸因素
8.5.3發(fā)展前景展望

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   4. 2.4 旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）鏡面結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的鏡面結(jié)構(gòu)設(shè)計，和槽形拋物面聚光器完全相同，可以是表面鏡，背面鏡，或粘貼反光薄膜，參閱本書2.2.4節(jié)。典型設(shè)計都采用低鐵超白玻璃鍍銀背面鏡。巨型旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器，一般由多片弧形鏡面組裝而成。鏡面研磨光潔，采用機(jī)械固緊件將它們和盤面結(jié)構(gòu)組裝成一個堅(jiān)固、連續(xù)而完整的薄殼鏡面盤體。 （2）鏡面盤體結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器鏡面盤體的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)多為型鋼框架，參見圖4—19。其結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作工藝特點(diǎn)，和前已經(jīng)述及的槽形拋物面聚光器的鏡面框架相同或相近，即在整體鋼結(jié)構(gòu)框架上，精確定位與安裝鏡面，形成連續(xù)的拋物反射面。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的鏡面盤體較重，自然跟蹤機(jī)構(gòu)的功率消耗較大，價格也較高。 近年來，對旋轉(zhuǎn)拋物面的鏡面盤體提出了一種新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，即以樹脂為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，將一種聚合物反射薄膜或薄玻璃反射鏡面粘貼到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，使得制成的聚光器結(jié)構(gòu)更加輕便，也更便宜。實(shí)際上，這就是最早的太陽灶結(jié)構(gòu)。這種聚光器的聚光比C= 600～1000，工作溫度為650℃左右。德國和西班牙設(shè)計制作了6臺這種結(jié)構(gòu)的聚光器，直徑為7.5m。其制作工藝為，在鏡面基體面上粘貼一層0.23mm不銹鋼箔，再將薄玻璃鏡面粘貼到不銹鋼箔上。這種輕型結(jié)構(gòu)的聚光器配置的太陽能斯特林熱動力發(fā)電裝置（熱氣機(jī)工質(zhì)為氦氣，掃氣容積160cm3），系統(tǒng)總轉(zhuǎn)換效率為20. 3%。實(shí)驗(yàn)表明，在低負(fù)載下系統(tǒng)也具有較高的轉(zhuǎn)換效率。 這種聚光器的光學(xué)性能很好，但價格昂貴。新的改進(jìn)設(shè)計是，采用玻璃纖維復(fù)合殼體代替不銹鋼箔結(jié)構(gòu)。2001年，這種新設(shè)計結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器，與SoLo Kleinmotoren161斯特林機(jī)配套，制作了兩臺新的Euro Dish太陽能斯特林熱動力發(fā)電裝置，額定發(fā)電功率為10kW，安裝在西班牙Almeria做運(yùn)行試驗(yàn)，系統(tǒng)的峰值太陽能發(fā)電凈轉(zhuǎn)換效率達(dá)到21%～22%。該裝置也安裝在美國新墨西哥州Albuquerque做年性能評估試驗(yàn)，年發(fā)電量20252kW.h，年利用率為90%，年平均發(fā)電轉(zhuǎn)換效率為15. 7%，取得良好效果。 （3）鏡面盤體跟蹤機(jī)構(gòu) 鏡面盤體的中心支承通過三點(diǎn)與機(jī)座的減速齒輪機(jī)構(gòu)相聯(lián)接。跟蹤機(jī)構(gòu)的仰角傳動極限為—2°～90°，傳動齒輪速比為18300：1，跟蹤太陽高度角。方位角傳動極限為±240°，傳動齒輪六級變速，傳動速比為23850：1，跟蹤太陽方位角。 4.3 空腔接收器 盤式太陽能斯特林熱動力發(fā)電機(jī)組，一般采用圓柱形或球形陶瓷空腔接收器，取其結(jié)構(gòu)上能與熱氣機(jī)膨脹腔具有良好的配置，以及具有良好的熱性能。例如，法國10kW盤式太陽能斯特林熱動力發(fā)電裝置，采用圓柱形空腔接收器，其直徑為30cm，深度為12cm，空腔光孔直徑為19cm。實(shí)際測量結(jié)果是，從聚光器反射的太陽輻射能量大約有85%進(jìn)入接收器空腔內(nèi)，78%的反射太陽輻射直接投射到接收管上，7%投射到空腔壁面上。

編輯推薦

《太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)》重點(diǎn)講述了槽式太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)，占有全書約1/3的篇幅。除總論外，并先于其他幾種太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)，列為首講，這種排序也無形式上的人為做作之嫌。 本書根據(jù)作者多年研習(xí)與實(shí)踐太陽能熱動力發(fā)電技術(shù)的心得，參考國外最新發(fā)表的大量數(shù)據(jù)與研究成果，精心組織章節(jié)，細(xì)心梳理素材，奮力寫作而成。

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