2023塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)

11塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)目錄概述 1全球商運行式太陽熱發(fā)廠 3美國新沙丘熔鹽110MW電站 4西班牙Gemasolar塔式熔鹽27MW站 6摩洛哥NOOR3塔熔鹽150MW電站 7西班牙和蒸式PS10，PS20 7美國伊帕的370MW總裝機熱蒸塔式電站 8德令哈控太陽能10MW過熱蒸汽 10德令哈控太陽能10MW過熱蒸汽 12塔式聚集熱運行模式 12停機模式 12啟動模式 13正常運模式 14調研總結 15概述太陽能熱發(fā)電技術主要有塔式、槽式、線性菲涅爾和碟式等。塔式太陽能熱發(fā)電技術特點簡述如下。/（30~400MWSUNLAB儲系統(tǒng)圖1.1-1以熔鹽作為吸熱和儲熱介質的塔式太陽能熱發(fā)電的流程塔式太陽能熱發(fā)電主要由定日鏡系統(tǒng)、吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)（熱22流體系統(tǒng)（20010001000℃200MW33全球商業(yè)運行的塔式太陽能熱發(fā)電電廠下表為全球典型的塔式太陽能熱發(fā)電電站集熱系統(tǒng)技術路線等信息匯總。序號名稱容量MW位置首次并網(wǎng)時間吸熱介質集熱系統(tǒng)技術開發(fā)方1伊萬帕392美國加州2014過熱蒸汽BSE2新月沙丘110美國內(nèi)華達州2015熔鹽SR3KSO50南非阿平頓2016過熱蒸汽abengoa4PS2020西班牙塞維利亞2009飽和蒸汽abengoa5Gemasolar19.9西班牙塞維利亞熔鹽Sener6PS1011西班牙塞維利亞2011飽和蒸汽abengoa7中控德令哈10中國青海德令哈2013飽和蒸汽中控8土耳其綠路5MWt土耳其梅爾辛過熱蒸汽greenway9sierra5美國加州2009過熱蒸汽esolar10ACME2.5印度拉賈斯坦州2012過熱蒸汽esolar11首航敦煌10/100中國敦煌（一期/二期）2016/2019熔鹽首航高科12中控德令哈二期50中國青海德令哈2018熔鹽可勝技術13中能建哈密50中國新疆哈密2019熔鹽可勝技術14中電建共和50中國青海共和2019熔鹽可勝技術15魯能海西格爾木50中國青海格爾木2019熔鹽阿本戈PAGEPAGE10110MW電站Solarreserve的太陽能熱發(fā)電技術采用熔鹽作為吸熱介質，表面式圓柱形吸熱器，其位于美國內(nèi)華達州Tonopah的新月沙丘電站（CrescentDunesSolarEnergyProject）62.4m2，共17,1701,071,361m238°14′，117°22288566165m30m110MW1099%（。由于沒有上述項目汽輪機熱平衡圖，參考同等參數(shù)汽輪機汽輪機絕對內(nèi)效率按41%假定。設計點光熱效率取56.12%。據(jù)資料顯示，新月沙丘電站的儲熱用熔鹽量達7000萬鎊，合約317511099%。下表為新月沙丘電站和RICESolarreserve（銘1825610563m3，蓄熱儲罐尺寸為φ35.52m×H10.66m。表6.5.1Solarreserve電站儲熱單元參數(shù)項目符號單位新月沙丘RICE（自TF）蓄熱熔鹽用量mkg3175100018256000冷罐熔鹽溫度t1℃286.68286.68熱罐熔鹽溫度t2℃565565冷罐熔鹽比焓H1kJ/kg836.5836.5熱罐熔鹽比焓H2kJ/kg1260.11260.1焓差ΔHkJ/kg423.6423.6蓄熱容量QMWht37362148儲熱時間h106表6.5.2SolarreserveRICE電站鏡場項目單位數(shù)值汽輪機功率MWe150DNIkWh/（m2a）2,685定日鏡數(shù)目17350定日鏡面積m262.4鏡面有效反射面積比0.97總采光面積1050160.8汽輪機熱功率MWt357.1設計點效率熔鹽換熱器(蒸汽發(fā)生器)效率0.99吸熱器熱效率0.88（自F0.7421反射率，考慮清潔度0.93大氣衰減0.9吸熱器溢出0.97吸熱器吸反射損失0.97吸熱器輻射熱損失0.97項目單位數(shù)值吸熱器對流熱損失0.99鏡場光熱效率0.5612吸熱器SM=1熱功率MW357.1設計點DNIW/m2897.8SM=1采光面積ha70.88SM（計算值）1.48文獻公布的SMN/A蓄熱時間hr6.0西班牙Gemasolar27MW電站西班牙Gemasolar19.9MW140m，15120.030195公頃。圖1.5.1Gemasolar電站鳥瞰圖NOOR3150MW電站努奧三期NoorIII光熱電站，采用塔式熔鹽光熱技術。該項目660MW熱功率的吸熱器通過吸收7400面定日鏡（總采光面積約1317200㎡7.5150MW。圖2.3-1摩洛哥SENER定日鏡其定日鏡為西班牙公司SENER設計供貨的單臺面積178m2定日鏡。采用反射鏡子鏡金屬沖壓件背板結構。寬度方向9列，高度方向6行共計54個子鏡構成。PS10，PS20此外目前在運行的還有采用飽和蒸汽發(fā)電的西班牙PS10和PS20太陽能塔式電站位于西班牙Seville班牙AbengoaS.A.Solucar（PS10和PS20。PS10表2.4-1 PS10本參數(shù)述位置SanlucarM.(Sevilla),Lat37.4°,Lon6.23°功率11.02MWe塔高100m吸熱器飽和蒸汽吸熱器幾何尺寸180°空腔,4面板 5m×12m定日鏡624×121m2蓄熱水/蒸汽蓄熱能力15MWt,50minat50%Rate蒸汽循環(huán)40bar250℃,2Preasures發(fā)電6.3kV,50Hz->66kV,50Hz年發(fā)電量23.0GWh370MW總裝機過熱蒸汽塔式電站370MW130MW。采140m（BabcockRiley）提供水蒸汽吸熱器，單塔對應的定日鏡面積約為87公頃，單塔58000面15m2的定日鏡。圖1.5.2伊凡帕電站鳥瞰圖（實景）BrightsourceDSG（SanBernardino）（IvanpahSolarElectricGenerating(ISEGS)）15m2173,500臺定日鏡（三個吸熱器、0°33′8.5115°27′30.97249℃。122m30m。106.5kg/s104.7kg/s485。吸熱器由巴布考克Riley290MWth。汽輪機為西門子生產(chǎn)的16MPa進氣壓力SST-900再熱汽輪機，空冷純汽輪發(fā)電機組，汽輪機功率130MW。無儲熱，天然氣補燃。圖6.5.1伊凡帕130MW等級機組吸熱器表6.5.3伊凡帕130MW等級機組鏡場項目單位數(shù)值汽輪機功率MWe133DNIkWh（ma2,717定日鏡數(shù)目57830定日鏡面積15鏡面有效反射面積比0.97總采光面積867450汽輪機熱功率MWt316.7設計點效率（假定，僅供參考）鏡場光熱效率0.5612吸熱器SM=1熱功率MW316.7設計點DNIW/m2800SM=1采光面積ha70.53SM（計算值）1.23文獻公布的SMN/A蓄熱時間h0.010MW過熱蒸汽中控太陽能子公司青海太陽能公司位于青海德令哈的50MW塔式電站一期10MW已建設完畢，具備并網(wǎng)條件。其采用小面積定日鏡（，一期W浙江中控太陽能德令哈一期10MWe主廠房浙江中控太陽能德令哈一期10MWe1#、2#鏡場同時工作全景10MW過熱蒸汽50MW10MW電站。項50MW7小時熔鹽儲能系統(tǒng)，2713520塔式聚光集熱系統(tǒng)運行模式總體說來，塔式太陽能熱發(fā)電站的吸熱器有三種主要的運行模式：停機模式、啟動模式和正常運行模式，下面進行逐一說明。停機模式停機模式可以分為長期停機和短期停機兩種情況。長期停機是為了進行維修工作而進行的長時間停機。此時，有關系統(tǒng)設備的狀態(tài)如下：定日鏡回到收藏位置；吸熱器、進出口容器、塔內(nèi)熔鹽管道等完全排鹽至熔鹽儲罐；93℃右來保存能量及避免系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)任何濕度冷凝；允許通過吸熱器的空氣流動；冷鹽泵、熱鹽泵和調溫泵均不工作；定日鏡設定為待機狀態(tài)；排；伴熱控制設為正常；冷鹽泵停機，或根據(jù)需要經(jīng)過高位旁路打循環(huán)；下塔的熔鹽回至冷鹽罐。啟動模式吸熱器結束停機狀態(tài)、重新進入工作狀態(tài)需要經(jīng)歷啟動的過程。200W/m2260℃。同系統(tǒng)預熱完成并達到短期待機條件，此時，鏡場設為預熱模式，260吸熱器的日常啟動條件和冷啟動類似，差別在于開始系統(tǒng)預熱時正常運行模式（565℃）565℃DNI＜200W/m220%的額定流量510℃為了防止多云情況突然結束，吸熱器短時內(nèi)迅速升溫，經(jīng)過吸熱器的熔鹽流量不能再進一步降低。如過可以預見多云情況將持續(xù)至入夜，調研總結定日鏡規(guī)格m2定日鏡數(shù)目鏡場容量m2吸熱器功率MWt汽輪機出力MW儲熱容量新月沙丘62.417,170定日鏡規(guī)格m2定日鏡數(shù)目鏡場容量m2吸熱器功率MWt汽輪機出力MW儲熱容量新月沙丘62.417,170107000011010hGema