论文总字数：20622字

摘 要

本文主要研究了槽式太阳能集热场的设计以及集热场与燃煤机组混合集成。本文第一部分先对太阳能集热场进行了初步设计计算，详细计算了太阳能辐射强度、集热场总面积、集热场效率，并对集热器和工质的选择以及集热场的布阵进行了分析和计算。经过对集热场的初步计算，得到了集热场总效率、导热油进出口温度、吸热量、质量流量等参数。本文第二部分以宁东660MW机组为例，进行槽式太阳能的集成计算。首先对原始燃煤机组进行初步燃煤计算，然后将集热器分别集成到#1~#7回热加热器中，根据热平衡原理对各混合集热系统进行热力计算，分别算出每个方案的标准煤耗量、热效率、分水率等参数。根据所得到的数据对不同方案进行热经济性分析。在假设太阳辐射强度和集热场面积保持不变的前提下，得出太阳能集热器集成到#1高压加热器的方案为最佳方案。最后，本文对燃煤机组与太阳能热发电混合集成系统的发展和前景进行讨论和分析。

关键词：槽式太阳能发电、热经济性、太阳能集热场

Abstract

This thesis mainly studies the design of trough solar collector and the integration of collector and coal-fired unit. In the first part of this paper, the preliminary design and calculation of the solar collector field are carried out， and the solar radiation intensity, the total area of the collector field and the collector field efficiency are calculated in detail. The selection of the collector and the working fluid is analyzed in this paper. After the preliminary calculation of the collector field, the total efficiency of the collector field, the inlet and outlet temperature of the heat transfer oil, the heat absorption capacity and the mass flow rate are obtained. In the second part of this paper, taking the Ningdong 660MW unit as an example, the integrated calculation of trough solar energy is carried out. First, the initial coal combustion unit is calculated and then the collector is integrated into the H1-H7 regenerative heater. According to the heat balance principle, the thermal calculation of the hybrid collector system is carried out to calculate the standard coal consumption, thermal efficiency, water diversion and other data for each scheme. According to the data obtained, the thermal economic analysis of different schemes is carried out. Under the premise that the solar radiation intensity and the collector area remain unchanged, the scheme of integrating the solar collector into the H1 regenerative heater is considered as the best one. Finally, this paper discusses and analyzes the development and Prospect of the hybrid integrated system of coal-fired units and solar thermal power generation.

Keywords: Trough solar power generation, Thermal economy, Solar collector

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章：绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.1.1 中国能源现状 1

1.1.2太阳能利用发展现状 1

1.2槽式太阳能热发电发展现状 2

1.3槽式太阳能在中国发展的潜力 3

1.3.1政策支持 3

1.3.2良好的建设条件 3

1.3.3制作成本的下降 4

1.3.4产业链日趋完善 4

第二章：槽式太阳能集热系统 5

2.1太阳能辐射强度的设计值的确定 5

2.2太阳能集热器 5

2.2.1太阳能集热系统的结构组成 5

2.2.2聚光集热场的设计 6

2.2.3聚光集热器的选择 6

2.3管壳换热器的结构和原理 7

2.4集热器总效率的设计 8

2.4.1集热器热效率与导热油平均温度的关系 8

2.5.2集热单元的热效率 9

2.4.3集热场的热效率 11

2.5工质的选取 11

第三章：集成方案及其热力分析 12

3.1燃煤机组的设计 12

3.1.1燃煤机组的选取 12

3.1.2机组原始工况热力计算 12

3.2 槽式太阳能混合发电方法 13

3.2.1槽式太阳能混合发电系统的集成方案 13

3.2.2建立混合发电系统变工况的方法 13

3.3混合发电系统的计算 14

3.3.1集热场总效率的计算 14

3.3.2导热油吸热计算 15

3.3.3分水率的设计计算 15

3.3.4不同集热方案抽气量的计算 16

3.3.5热经济性指标的计算 17

3.3.6结果与分析 17

第四章：总结与展望 19

4.1总结 19

4.2展望 19

参考文献 20

第一章：绪论

1.1 课题研究背景

1.1.1 中国能源现状

现今全球化石燃料资源短缺的问题日益突出，能源问题已经成为限制人们生活和社会发展进步的障碍，而节能减排是解决全球能源问题的一大重要举措。

在我国国内的能源市场，煤炭依旧是占比最大的，火力发电厂每年消耗量占全国煤炭总消耗量的近一半，因而火力发电厂节能工作是十分重要的。火力发电厂的节能方式分为两种方式：一种方式是结构节能，主要通过构建高效率、大容量的机组来逐步取代国内原有效率较低的中小型机组；另一方式是技术节能，运用较为出色的技术对改进原本的机组的效率[^[1]]。

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