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塔式太阳能热发电站工作原理--第1页

2塔式太阳能热发电系统是在空旷的地面上建立一高大的中央吸收

塔，塔顶上安装固定一个吸收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，

通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通

过吸收器的工质加热并产生高温蒸汽，推动汽轮机进行发电。

3图示可以说为塔式太阳能热发电系统工作流程示意图。

对各个部件进行说明。

冷凝器：发电厂要用许多冷凝器使汽轮机排出的蒸汽得到冷凝，

变成水，重新参加循环。

不同颜色的线条表示不同温度的工质。

4在大面积聚光方法中，与槽式聚光方式相比，塔式聚光有以下优点：

1)槽式的聚光比小，一般在50左右，为维持高温时的运行效率，

必须使用真空管作为吸热器件。而塔式的聚光比大，一般可以达300

到1500，因此可以使用非真空的吸热器进行光热转换，热转换部分寿

命优于依赖于真空技术的槽式聚光技术。

2)由于有大焦比，塔的吸热器可以在500℃到1500℃的温度范围

内运行，对提高发电效率有很大的潜力。而槽式的工作温度一般在

400℃以内，限制了发电透平部分的热电转换效率。接收器散热面积

相对较小，因而可得到较高的光热转换效率。

5．塔式太阳能热发电系统的组成按照供能的不同主要由定日镜系统、

吸热与热能传递系统(热交换系统)、发电系统3部分组成。

定日镜场系统实现对太阳的实时跟踪,并将太阳光反射到吸热

器。

位于高塔上的吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密度辐

射能,并将其转化为工作流体的高温热能。

高温工作流体通过管道传递到位于地面的蒸汽发生器,产生高压

过热蒸汽,推动常规汽轮机发电。

由于太阳能的间隙性,必须由蓄热器提供足够的热能来补充乌云

遮挡及夜晚时太阳能的不足,否则发电系统将无法正常工作。

6大汉兆瓦级太阳能塔式热发电站由集热岛、热能储存岛和常规岛构

成。集热岛包括定日镜场、吸热器系统和吸热塔。

吸热器为过热型腔式吸热器，吸热塔高118m，过热型腔式吸热

器安装在吸热塔92m标高处。热能储存岛由高温子系统、低温子系

统组成，高温蓄热工质为导热油。低温子系统是1个100m3的饱和

蒸汽蓄热器，工质为饱和水蒸气。常规岛由1台8.4t/h的燃油辅助

锅炉和1.5兆瓦的汽轮发电机组构成。

热力循环过程包括两个方面：

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1、蒸汽的循环

2、蓄热系统的循环

7双级蓄热流程结构

为解决太阳能的不连续的问题，蓄热储能成为太阳能热发电系统

中的关键技术之一。

采用了双级蓄热流程结构，即将收集到的太阳能根据能量品位进

行分级存储，高温能量由高温蓄热器存储，中温部分由低温蓄热器存

储;蓄存能量释放时，高温蓄热器用于蒸汽的过热过程，而低温蓄热

器用于蒸汽的发生过程，两者相互独立。

双级蓄热的优势主要有:①蓄热工质选择更加合理，高温蓄热器

可以选择熔盐、矿物油、混凝土等作为蓄热工质，低温蓄热器可以选

择中温相变材料或高压饱和水作为蓄热工质。

双级蓄热理念的提出可以大幅减小熔盐等价格昂贵的蓄热工质

的使用量，同时减小了高温蓄热装置的容积，使得蓄热子系统的投资

大幅度降低;

②高、低温蓄热器功能独立，两个蓄热器工作条件稳定，避免了

单一蓄热器中蓄热和放热过程中复杂的控制环节;