内蒙古巴拉贡槽式太阳能热发电示范项目工艺简介.docx

内蒙古巴拉贡槽式太阳能热发电示范项目 工艺简介 (内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010000) 摘 要：文章通过内蒙古巴拉贡槽式太阳能热发电示 范项目介绍了槽式太阳能热发电技术的工艺流程。 关键词：槽式太阳能；热发电技术；工艺方案；示范 项目；内蒙古 中图分类号：TM615(226) 文献标识码：A 文章编 号： 10076921(XX)10011102 1 概述 内蒙古自治区是我国的电力输出大省，但其中绝大多 数是火电，可再生能源很少，这也加速 了煤炭资源的消耗， 使内蒙古提早面临能源的挑战。因此，必须着力调整能源 结构，利用其 风资源和太阳能资源的优势，大力发展可再 生能源，以提升内蒙古在全国的能源地位。 内蒙古西部地区具有丰富的太阳能资源，全年日照小 时数在 2 000h 以上，属于我国光照资 源丰富区。利用太 阳能热发电使广大的沙漠、戈壁滩变废为宝，可以创造较 好的经济效益和 社会效益。 内蒙古 85MW 槽式太阳能热发电示范项目拟选厂址位于 鄂尔多斯库布其沙漠，太阳光热资源富 集，是开创内蒙古 太阳能资源开发的示范建设项目，对槽式太阳能热发电的 开发建设推广有 较好的引导作用，具有承前启后的关键性 作用。该项目的及时开发建设不仅可以为地区电网 注入更 多绿色能源，对保护环境、减少污染、节约煤炭资源都将 起到积极作用。 2 工艺技术方案 目前太阳能热发电大致可分为三大类：聚光类太阳能 热发电、太阳池发电和太阳能烟囱发电 。聚光类太阳能热 发电按照接收系统的形式，又大致可分为三大类：槽式聚 光太阳能热发电 、塔式聚光太阳能热发电和碟式聚光热发 电。 与塔式、碟式太阳能热发电技术相比，槽式太阳能热 发电技术是目前世界上最成熟的，也是 目前唯一实现商业 化运行的太阳能热发电技术。优势在于：系统结构紧凑， 槽式抛物面集热 装置的制造所需的构件形式不多，容易实 现标准化，适合批量生产。 740)this.width=740“ border=undefined 如图 1 中所示，槽式太阳能热发电系统可分为集热区、 换热区、发电区等 3 大区域： 2.1 集热区 整个系统的核心，平行排列的槽式集热器组成太阳集 热区，这些太阳能收集 器是玻璃镜面的集热器。通过对太 阳进行由东向西的跟踪，槽式集热器将太阳的直接辐射汇 集在吸热管上，吸热管中的热传导液体被加热到约 400。 2.2 换热区 太阳集热区加热的导热油到换热区后依次通过太阳能 过热器、太阳能蒸汽发生 器、太阳能预热器来加热给水进 而里产生高压蒸汽和再热蒸汽。考虑到导热油热物性的特 点 和热力循环的最优化，蒸汽的温度选定在 383。为了 使得转换过程中的效率最大，给水温 度最好为 240，这 是一个最佳值。较低的给水温度会降低热效率。较高的给 水温度会导致 导热油换热器的热吸收下降并且增加太阳集 热区辐射损失。 太阳落下后，太阳集热区停止工作。为了避免在发电 中断期间，导热油发生凝结，换热区增 加了辅助加热系统， 以维持导热油的最低的运行温度。 该系统当中水蒸汽的流通路径为：从高压给水 加热器到太阳能预热器；从太阳能预热器到太阳能蒸汽 发生器；从太阳能蒸汽发生器到太阳能过热器；从太 阳能过热器到高压蒸汽轮机入口；从高压汽轮机出口到 太阳能再热器；从太阳能再热器到低压汽轮机入口。 导热油的流通路径为：从太阳能集热区到太阳能过 热器和太阳能再热器；从太阳能过热器到太阳能蒸汽发 生器；从太阳能蒸汽发生器到太阳能预热器；从太阳 能预热器和太阳能再热器到太阳能集热区。 2.3 发电区 基本组成与常规火力发电设备类似，换热区产生的蒸 汽被导入发电区，在汽轮 机中膨胀做功，并驱动发电机发 电。经过汽轮机的余热在空气冷却器中被释放。在该过程 中 ，从太阳集热区收集并集中的太阳辐射被转换成电力并 送到电网上。 发电区的技术条件为： 2.3.1 汽轮机技术条件 铭牌出力：85MW 机组型式：一次中间再热、直接空冷、凝汽式 主蒸汽参数：376t/h ；9.0 MPa.a；383 热再热蒸汽参数：309.3t/h ；2.07 MPa；383 给水温度：240 额定转速：3 000rmin 2.3.2 发电机技术条件 额定功率：85MW 额定转速：3 000r/min 频率：50Hz 励磁方式：静态励磁 2.3.3 热力系统 主蒸汽系统：换热区的两组过热器出口主蒸汽管道汇 合成一根主蒸汽管道，再接至汽轮机主 气门。 再热蒸汽系统：汽轮机高压缸排汽用一根冷再热蒸汽 管道送至换热区；油水换热系统的两组 再热器出口高温再 热蒸汽管道汇合成一根高温再热蒸汽管道，再接至汽轮机 再热主气门。 回热抽气系统：回热系统共五级，分别供 2 台低压加 热器，1 台高压除氧器和 2 台高压加热器 。 给 水系统：给水泵采用 2 台 100%定速泵，1 台运行，1 台 备用。高压给水管道自给水泵出口经 1 #、2#高压加热器至 换热区的两组太阳能预热器。 凝结水系统：每台机设 2 台 100%容量的凝结水泵，凝 结水经排汽装置下部的凝结水箱进入凝 结水泵，经汽封加 热器，2 级低加进入高压除氧器，凝泵出口设有再循环管道。 辅助蒸汽系统：为便于油水换热系统冷态启动，设有 2 台 5t/h 天然气启动锅炉，蒸汽参数为 1.25MPa 、193,在汽机房内设有厂用蒸汽联箱, 蒸汽 分别供给除氧器、均压箱等。 3 总结 能源是人类生存和发展的重要物质条件，但煤炭、石 油、天然气等不可再生能源消费的 持续增长和大量消耗， 不仅使人类面临资源枯竭的危险和压力，更让世界各国感 到了生存环 境面临的严重威胁。为保护生态环境，我们除 了对常规能源采取积极节能措施，同时必须鼓 励用清洁能 源替代矿物燃料，把开发利用新能源和可再生能源作为一 个优先发展的替代方案 。 综上所述，太阳能发电同化石燃料发电相比，具有以 下特点：无资源枯竭危险；绝对洁净，无污染；不受资源 分布地域、地理的限制；可在用电负荷附近，就近发电； 能源品位质量高；获取能源、电力的时间周期