拋物面槽式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)特性研究

【摘要】：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使中國(guó)對(duì)電力需求越來(lái)越大。我國(guó)以燃煤為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致一次能源的急劇短缺和環(huán)境惡化。聚光類太陽(yáng)能熱發(fā)電是未來(lái)利用太陽(yáng)能進(jìn)行大規(guī)模發(fā)電的主要方式,是有望接近化石燃料發(fā)電成本的技術(shù);拋物面槽式熱發(fā)電系統(tǒng)是當(dāng)前商業(yè)化程度和經(jīng)濟(jì)性最高的聚光類太陽(yáng)能熱發(fā)電方式。槽式太陽(yáng)能直接產(chǎn)生蒸汽發(fā)電技術(shù)可以有效提高槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)性能,降低發(fā)電成本。本文采用模塊化建模方法研究了非蓄熱、再循環(huán)式直接產(chǎn)生蒸汽型槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)(Solar Thermal Power Plant using Direct Steam Generation in Parabolic Trough Collectors,DSG-PTC-STPP)動(dòng)態(tài)仿真模型,主要內(nèi)容如下:研究了槽式聚光集熱器熱力性能模型。在綜合考慮影響工質(zhì)換熱與流動(dòng)的各因素和計(jì)算各環(huán)節(jié)換熱過(guò)程的基礎(chǔ)上,結(jié)合太陽(yáng)視位置天文算法基本公式建立了聚光集熱單元的熱力性能模型,為集熱單元?jiǎng)討B(tài)模型提供準(zhǔn)確的吸熱量。研究了DSG-PTC-STPP系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真模型?；谫|(zhì)量、能量平衡方程,結(jié)合相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),研究了集熱器預(yù)熱段、蒸發(fā)段、過(guò)熱段及汽水緩沖分離器數(shù)學(xué)模型。以STAR-90仿真支撐系統(tǒng)為平臺(tái),建立了INDITEP電站熱力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證、擾動(dòng)試驗(yàn)和特性分析,仿真試驗(yàn)結(jié)果表明:所建立的仿真模型能夠正確反映研究對(duì)象熱力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性和全工況運(yùn)行過(guò)程,可為DSG-PTC-STPP機(jī)組實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的開發(fā)研究和同類型機(jī)組控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和驗(yàn)證提供較為可靠的科學(xué)依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：槽式聚光集熱 直接產(chǎn)生蒸汽 動(dòng)態(tài)模型 仿真試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 選題背景及意義9-12
• 1.1.1 選題背景9-11
• 1.1.2 課題研究意義11-12
• 1.2 拋物面槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)分析12-16
• 1.2.1 常規(guī)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)12-14
• 1.2.2 DSG型槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)14-16
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 拋物面槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)概況17-27
• 2.1 常規(guī)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)17-19
• 2.2 直接產(chǎn)生蒸汽（DSG）型槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)19-23
• 2.2.1 直接產(chǎn)生蒸汽基本物理概念19-20
• 2.2.2 接收管中兩相流動(dòng)的物理描述20-22
• 2.2.3 三種可用的直接產(chǎn)生蒸汽的流動(dòng)加熱方法22-23
• 2.3 槽式太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電站INDITEP23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 建立DSG拋物面槽式聚光集熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型27-40
• 3.1 建模綜述27-29
• 3.2 DSG拋物面槽式聚光集熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型29-39
• 3.2.1 聚光集熱器熱力特性計(jì)算模型29-34
• 3.2.2 單元集熱管單相介質(zhì)數(shù)學(xué)模型34-36
• 3.2.3 單元集熱管蒸發(fā)段數(shù)學(xué)模型36-38
• 3.2.4 緩沖汽水分離器數(shù)學(xué)模型38-39
• 3.3 本章小節(jié)39-40
• 第4章 DSG-PTC-STPP系統(tǒng)仿真模型驗(yàn)證與仿真試驗(yàn)40-69
• 4.1DSG-PTC-STPP系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真模型的建立40-48
• 4.1.1STAR-90工程模塊化建模法40-41
• 4.1.2 仿真算法的模塊化以及進(jìn)出口參數(shù)設(shè)定41-47
• 4.1.3DSG-PTC-STPP系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真模型建立47-48
• 4.2 仿真驗(yàn)證及試驗(yàn)48-60
• 4.2.1 夏季仿真驗(yàn)證及試驗(yàn)48-54
• 4.2.2 冬季仿真驗(yàn)證及試驗(yàn)54-60
• 4.3 擾動(dòng)試驗(yàn)及特性分析60-67
• 4.3.1 給水流量擾動(dòng)試驗(yàn)及特性分析60-63
• 4.3.2 給水溫度擾動(dòng)試驗(yàn)及特性分析63-66
• 4.3.3 集熱管預(yù)熱段環(huán)形空間真空度擾動(dòng)試驗(yàn)及特性分析66-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 第5章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 未來(lái)研究及展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果75-76
• 致謝76

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