盘式太阳热动力发电.pptxVIP

盘式太阳能热动力发电;盘式太阳能热动力发电装置的系统组成与工作原理 1.装置系统组成 装置由四部分组成：旋转抛物面聚光器，热动力发电机组，储能装置，监控系统。;2.装置工作原理 盘式太阳能热动力发电的工作原理是，在旋转抛物面聚光器焦点处，配置空腔接收器或热动力发电机组，加热工质，推动热动力发电机组发电，从而将太阳能转换为电能。根 据热力循环原理不同，又分为两种形式： a.太阳能蒸汽朗顿循环热动力发电 将小型空腔接收器配置在旋转抛物面聚光器的焦点，直接或间接产生高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。 b.太阳能斯特林循环热动力发电 将热气发电机组配置在抛物面聚光器的焦点，直接接收聚焦后的太阳辐射能，加热汽缸中的工质，推动热气发电机组工作。热气机为外燃机，即著名的斯特林机。;旋转抛物面聚光器 1.旋转抛物面的聚光设计 以抛物线方程为母线方程，绕主轴线旋转一周，即为旋转抛物面，构成盘形点聚焦聚光器。旋转抛物面和槽型抛物面的母线方程均为抛物线方程，所以它们的聚光特性又很多相同和相近之处。;2.旋转抛物面聚光器的镜面利用系数 对旋转抛物面，不同深度的镜面，所能接收到的太阳辐射强度也不一样，镜面不同部位对聚光起的作用不一样。 镜面利用系数定义为聚光器光孔面积与镜面面积之比。;3.旋转抛物面的聚光性能分析 旋转抛物面的主要光学参数包括焦距f,聚光器光孔直径d,边缘角Φ，而其主要光学性能参数是聚光比C，光学效 率和投射辐射通量分布。 （1）主要光学参数关系式;（3）光学效率 聚光器的光学效率，主要取决于它的各种漏光损失。 （4）投射辐射通量分布 焦平面上投射辐射通量分布，与很多设计和加工因素有关，而主要决定于聚光器的加工精度。聚光器的实际投射辐射 通量，应根据实际测量确定。 （5）主要光学参数的设计选择 a.当母线方程的p值确定后，焦斑区域的尺寸和位置也就确定，通常镜深越大，焦斑区域的能量密度越高，但镜面利用系数变低。为兼顾利用系数，降低成本，选择镜深小于焦距。b.聚光器、接收器的设计尺寸先由焦斑尺寸方程计算，再参???转换效率和成本综合选择。;4.旋转抛物面聚光器的结构设计 （1）镜面结构 旋转抛物面聚光器的镜面结构和槽型抛物面聚光器完全相同，可以是表面镜，背面镜或粘贴反光薄膜。典型设计都采用低铁超白玻璃镀银背面镜。巨形旋转抛物面聚光器，一般由多片弧形镜面组装而成，镜面研磨光洁，采用机械固件将它们和盘面结构组装成一个坚固、连续而完整的薄壳镜面盘体。;（2）镜面盘体结构 旋转抛物面聚光器镜面盘体的传统结构为型钢框架，即在整体钢结构框架上，精确定位与安装镜面，形成连续的抛物反射面。这种传统结构的镜面盘体较重，自然跟踪机构的功率消耗也大，价格也高。近年提出一种新型的结构设计，是以树脂为基础结构，将一种聚合物反射薄膜或者薄玻璃反射镜面粘贴到基础结构上，使得制成的聚光器结构更加轻便也更便宜。;（3）镜面盘体跟踪机构 镜面盘体的中心支承通过三点与机座的减速齿轮机构相连接。跟踪机构的仰角传动极限为-2度到90度，传动齿轮比为18300比1，以此跟踪太阳高度角。方位角的传动极限 为正负240度，传动齿轮6级变速，传动比为23850比1， 以此跟踪太阳方位角。;空腔接收器 盘式太阳能热动力发电机组，一般采用圆柱形或球形陶瓷空腔接收器，取其结构上能与热气机膨胀腔具有良好的配置，以及具有良好的热性能。例如法国10kW盘式太阳能 斯特林热动力发电装置，采用圆柱形空腔接收器，直径为 30厘米，深度为12厘米，空腔光孔直径19厘米。实际的 测量结果是，从聚光器反射的太阳辐射能85%进入接收器空腔内，78%的太阳辐射直接投射到接收管上，7%投射 到空腔壁面上。;1.两种加热设计 （1）直接加热设计 聚焦的入射太阳辐射直接投射到热气机加热管上，吸收太阳辐射能，加热工质，驱动斯特林发电机组发电。 优点：日落之后可以在加热管的背面燃烧天然气，从而热动力发电机组可能全天连续运行。;（2）间接加热方式 聚焦的入射太阳辐射投射到高效钠热管上，吸收太阳能，产生钠蒸汽，再去加热管加热工质，驱动斯特林发电机组发电。凝结的液态钠，经表面毛细结构返回到钠热管里，再行循环加热。;2.钠热管 盘式太阳能斯特林热动力发电装置，接收器较多应用钠热管技术，取其传热性能优越，工作温度高。钠热管单位平方厘米面积的传热率为1kW，钠蒸汽的工作温度接近800 度。;结构设计原理 钠热管接收器的主体由圆拱形钠热管和石英玻璃圆拱组成，两者配制成一体，外面包着很厚的陶瓷保温罩，形成拱形吸收空腔。圆拱形钠热管的下尖顶为钠池，沿钠热管的太阳辐射吸收面设置灯芯，用来泵吸池中的液态钠，送到钠热管的吸收面进行加热，变成钠蒸汽进入热气机的加热管腔，与加热管进行热交换，自己凝结成液态的钠从侧面的