太陽能塔式電站“聚光-吸熱”系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真及實(shí)驗(yàn)對(duì)比最終報(bào)告

【摘要】：該研究以中國MW級(jí)的塔式太陽能熱發(fā)電站"大漢"為研究對(duì)象,對(duì)全系統(tǒng)中區(qū)別于常規(guī)電站部分的"聚光-吸熱"系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與動(dòng)態(tài)仿真,深入研究系統(tǒng)在外界環(huán)境擾動(dòng)下"光-熱"轉(zhuǎn)換過程中系統(tǒng)各參數(shù)的靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)特性,為實(shí)際電站運(yùn)行提供指導(dǎo)。其主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:在聚光系統(tǒng)(定日鏡場)的建模與分析方面:利用基于"蒙特卡洛"的光線追跡法建立了"大漢"定日鏡場中心點(diǎn)聚焦和非中心點(diǎn)聚焦的光學(xué)數(shù)學(xué)模型。通過此模型,不僅對(duì)腔式吸熱器內(nèi)表面的太陽入射能流密度的實(shí)時(shí)變化進(jìn)行了模擬,而且對(duì)于全年典型天(春(秋)分日、夏(冬)至日)吸熱器腔內(nèi)能流密度分布規(guī)律的變化進(jìn)行了深入分析。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比,驗(yàn)證了所建模型的有效性。在吸熱系統(tǒng)(腔式吸熱器)的建模與分析方面:利用模塊化建模方法,根據(jù)質(zhì)量、能量以及動(dòng)量守恒定理,建立了吸熱系統(tǒng)的非穩(wěn)態(tài)全工況的熱物理數(shù)學(xué)動(dòng)態(tài)模型。該模型不僅能夠?qū)η粌?nèi)管中單相流體(水/蒸汽)吸熱過程中各參數(shù)的變化進(jìn)行仿真,而且還能夠?qū)軆?nèi)水工質(zhì)因吸熱而發(fā)生相變過程中的參數(shù)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。在耦合系統(tǒng)("聚光-吸熱"系統(tǒng))的建模與分析方面:基于"STAR-90"仿真平臺(tái)上搭建了"聚光-吸熱"耦合系統(tǒng)的仿真模型。在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)系統(tǒng)輸入條件的改變,研究了系統(tǒng)在外界輸入條件擾動(dòng)下各參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化特性,同時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析。同時(shí),為了驗(yàn)證所建模型的有效性,基于上述平臺(tái)搭建的"聚光-吸熱"系統(tǒng)仿真模型,通過輸入和"大漢"電站實(shí)驗(yàn)過程中相同的初始條件以及操作步驟,對(duì)模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果表明,該論文所建立的模型具有較高的可靠性。 【作者單位】： 中國科學(xué)院電工研究所;
【關(guān)鍵詞】： 太陽能熱發(fā)電 聚光系統(tǒng) 吸熱系統(tǒng) 仿真
【分類號(hào)】：TM615
【正文快照】： 閱讀全文鏈接(需實(shí)名注冊(cè)):http://www.nstrs.cn/xiangxiB G.aspx?class=50549flag=1太陽能塔式電站“聚光-吸熱”系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真及實(shí)驗(yàn)對(duì)比最終報(bào)告@徐超$中國科學(xué)院電工研究所 @余強(qiáng)$中國科學(xué)院電工研究所 @徐二樹$中國科學(xué)院電工研究所 @王志峰$中國科學(xué)院電工研究所 @李鑫

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