槽式太陽能熱發(fā)電概要
槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),是將多個槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列,加熱工質(zhì),產(chǎn)生高溫蒸汽,驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
槽式太陽能熱發(fā)電即利用槽式拋物面反射鏡進(jìn)行太陽能熱發(fā)電。它是將眾多的槽型拋物面聚光集熱器,經(jīng)過串并聯(lián)的排列,從而可以收集較高溫度的熱能,加熱工質(zhì)產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。槽式太陽能熱發(fā)電主要由四部分組成:鏡場、換熱系統(tǒng)、儲熱裝置和汽輪發(fā)電裝置等部分組成。
槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計
傳統(tǒng)的太陽能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)(如圖1),是以導(dǎo)熱油為代表的熱載體,利用拋物線的光學(xué)原理,聚集太陽能,然后將太陽能匯集到集熱管上,集熱管中的導(dǎo)熱油會吸收太陽的能量,導(dǎo)熱油會在太陽能集熱場的流動過程中,溫度從290℃逐漸被加熱到390℃,然后流出太陽能集熱場。被加熱后的高溫導(dǎo)熱油一部分流入蒸汽發(fā)生器與水換熱,然后流回太陽能集熱場,而換熱的水變成375℃的水蒸氣推動蒸汽輪機(jī)發(fā)電;另一部分高溫導(dǎo)熱油則通過熱交換器與熔鹽進(jìn)行換熱流回太陽能集熱場,而換熱后的高溫熔鹽將儲存在高溫熔鹽罐中,待夜間無日照時與導(dǎo)熱油換熱用于夜間蒸汽汽輪機(jī)發(fā)電。
槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計
新一代的太陽能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)(如圖2),是以熔鹽為代表的熱載體,利用拋物線的光學(xué)原理,聚集太陽能,然后將太陽能匯集到集熱管上,集熱管中的熔鹽會吸收太陽的能量,熔鹽會在太陽能集熱場的流動過程中,溫度從290℃逐漸被加熱到550℃,然后流出太陽能集熱場。被加熱后的高溫熔鹽流入儲熱系統(tǒng)中的高溫熔鹽儲罐中,其中一部分高溫熔鹽會從高溫熔鹽儲罐中流出在蒸汽發(fā)生器與水換熱,然后流回儲熱系統(tǒng)中的低溫熔鹽儲罐中,而換熱的水變成375℃的水蒸氣推動蒸汽輪機(jī)發(fā)電;另一部分高溫熔鹽則留在高溫熔鹽儲存在高溫熔鹽罐中,待夜間無日照時繼續(xù)輸出換熱用于夜間蒸汽汽輪機(jī)發(fā)電。
傳統(tǒng)技術(shù)和新一代技術(shù)的對比
從上面兩種技術(shù)的論述可以看到,新一代的太陽能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù),主要存在三點不同。
第一,新一代技術(shù)直接采用了熔鹽代替了導(dǎo)熱油作為熱載體,熔鹽的價格一般為導(dǎo)熱油的1/6左右,這樣使整個電廠的造價大大得到了降低,另外熔鹽無爆炸性危險比導(dǎo)熱油作為熱載體降低了整個太陽能光熱電廠的防火防爆等級,減少了事故發(fā)生率也減少了電廠管閥件的采購成本。
第二,采用熔鹽直接進(jìn)行儲存,省去了二次換熱,這樣減少了換熱損耗,也使系統(tǒng)更為簡單。
第三,采用熔鹽后,使系統(tǒng)的運(yùn)行換熱區(qū)間由290℃-390℃變化到了290℃-550℃,使換熱蒸汽問題從375℃提高到了535℃,使蒸汽輪機(jī)的熱電轉(zhuǎn)化效率大大提高。