太阳能发电技术瓶颈及解决方案

太阳能发电技术瓶颈及解决方案.太阳能发电技术瓶颈及解决方案-----利用铸铁、混凝土及重力的高温高压综合式储热器马玉哲西安布林能源 陕西西安 (710300)摘要：利用铸铁、混凝土及重力的高温高压综合式太阳能储热器，其构成为:带有密封环热片和高温混凝土层。螺旋形热流体管道置于铸铁层中，螺旋形水/水蒸气管道及二次蒸汽降时，热量回放，重力势能回放，连续产生高温高压蒸汽。该装置充分利用了材料的多种储热功能，使储热器有更长的放热时间，本钱低、功率大、是抱负的太阳能储热器。关键词：铸铁；混凝土；重力势能；连续性；长时性；功率大；储热器。Makeuseoftheheathighpressureofironcasting,concreteandgravitytosynthesizeatypetokeephotmachineMaYuZheThebulinnewenergylimitedcompanyinXian,XianhucountyinShaanxi(710300)AbstractMakeuseofcomprehensivetypesolarenergyoftheheathighpressureofironcasting,concreteandgravitytokeephotmachine,itscomposingfor:taketohavetheironcastingtosealcompletelywreathbigpistonallocationinironcastingpistonurnin,pistonurnandunderneathofironcastingpressurecookersettogether,theytheoutsidewallallhavealreadychangedhotsliceandheateeltdgsgdonng,spiralwater|steampipingandtwosteamtubesBeplacedtohotfluidin,steam”soutputtingtubeisplacedtopressurecookerupperpart.Whilehotfluidisheatingpurewaterintotheheathighpressuresteamexportationtodoanachievement,surplusthermalenergythestorageiscastingiron,concrete,heathighpressurethesteamandgravitycertainlycanbemedium;Whenthehotfluidtemperaturedescends,thecaloriestimeputs,thegravitycertainlycanreturntoputandproduceheathighpressuresteaminarow.Thedevicewellmadeuseofthevarietyofmaterialtokeephotfunctionandmadetokeephotthemachinemorelonglyputhottime,thecostislow,bigpowerandisanidealsolarenergytokeephotmachineKeyword:Castiron;Concrete;Gravitycertainlyability;Continuous;Longtime;Thepowerisbig;Keepahotmachine.中图分类号：TK11+41/7太阳能发电技术瓶颈及解决方案.1.引言太阳能热发电站的储热系统是太阳能热发电站实现大规模商业化运行的关键局部无法用于400℃以上温度的热量储存，且工质造价和系统本钱均较高,大规模应用熔融盐及导〔中国专利CN2.4CN2.4)提出一种直本装置设计的目的是抑制现有单一使用混凝土储热的缺乏，供给一种构造简洁，本钱低廉的可直接产生蒸汽的高温高压综合储热器。2.本储热器材料、构造及原理材料铸铁价格低廉、导热力气强、比热大、不易变形，混凝土价格低廉、比热大，因承受300-600℃(中国专利CN2.4)。该混凝土依据确定的配方和比例浇注，可保证耐高温、不裂开(中国专利CNCN2.6热流体；放热流体为水/蒸汽、空气、或其他高温状态下稳定的气体。放热流体为水/蒸汽、体或外层为钢层的混凝土体；其扇形换热片还可以为针状、柱状、或条状。构造如图１所示，2/7太阳能发电技术瓶颈及解决方案.1储热原理及过程38421310、15、161711440a螺旋形热流主管9流过，对低温蒸汽发生室、高温蒸汽发生室、过热蒸汽发生室充分充热；56570b60/水蒸汽管60c，储存于过热蒸汽储存室41中当到达预定的压力，蒸汽出口阀440c0a/0b与放热过程同时进展，此适用于系统启动，热流体温度较高时。38420c0a10、15、16及对接阀17、34，调整热流0a0b0a到其热饱和温度不再上升为止0a/水蒸汽0b及铸铁体直接同时换热，充热与放热过程同时进展，适用于热流体温度较高时。第三阶段，大活塞38静止在最下端定位环420c0a10、15、1617、34，调整热流0a0b0c缓上升，将热能转换为重力势能；同时通过储存过热蒸汽0c储热。当上升到预定高度时，行程开关230a0b0c，使大0a/0b与放热过程同时进展，适用于热流体温度较高时。3813410、15、1617、34565738降，直至回落定位环上不动。此过程中重力势能回放，过热蒸汽0c平稳释放，流量正常输出，此为该储热器关键过程，适用于热流体温度较低时。384217、冷流总4，对接阀17、3410、15、16循环，进水阀开启，纯洁水0b0c，使过热蒸汽0c3/7太阳能发电技术瓶颈及解决方案.正常输出。此适用于热流体温度很低时。单个储热器功率计算如图530℃上升至600℃，8MPa,同时铸铁大活塞被高温蒸汽匀速推动上升至10米高。．〔1〕设计参数为：2C=470J/kg.k,ρ=7570kg/m³,蒸汽p=8MPa,Q煤=29302kJ/kg.D₁=20m D₂=6m,D₃=5m, H₁=10m, H₂=10m,H₃=10m,T₁=30℃,T₂=294.98℃,T₃=600℃, 1kJ=2.777×10kws,h₁=132.9kJ/kg,h₂=2757.5kJ/kg, h₃=3640.7kJ/kg,ν₁=0.0010008m³/kg, ν₂=0.02349m³/kg, ν₃=0.04841m³/kg,整个系统吸取的热量？大活塞下降至最低点，系统温度下降至30ºC,整个系统释放的热量？(4).假设用来发电，每次发电输出功率及输出总量？计算：整个系统吸取的热量：1).大活塞吸取的热量，(30℃—600℃)m₁=πρ(R₁²H₁+R₂²H₂)=3.14×7570×(10²×10＋3²×10〕=25909082.0(kg)Q₁=Cm₁(t₃-t₁)=470×25909082.0×(600-30〕=6941043067.8(kJ)=1927527.6(kw.s)2).活塞缸吸取的热量：〔30℃-600℃〕m₂=πρ〔R₁²H-R₂²H₂-R₃³H₃〕=3.14×7570×〔10²×19-3²×10-2.5²×8)=41834848.0〔kg)Q₂=cm₂﹙t₃-t₁)=470××(600-30)=3112338.2(kws)大活塞上升吸取的能量：Q₃=m₁gh₂=25909082.0×9.8×10=705.105(kw.s)水蒸气吸取的热量：=3.14×3²×10×(3640.7-132.9)／0.0484=5687.7(kw.s)吸取的总能量为：=1927527.6+3112338.2+705.1+5687.7=5046258.6(kw.s)4/7太阳能发电技术瓶颈及解决方案.大活塞下降至最低点，系统温度下降至30ºC,整个系统释放的热量:〔不计热耗散〕Q放=Q吸=5046258.6(kw.s)=5046258.6/9302=620.14〔吨标准煤〕η=0.37,300-600℃，所发的电量为：=(2652560.99+705.105+5687.7)×0.37=983812.90(kw.s)=983.8129〔Mw.s〕储热连续发电的理论输出功率：二十四小时连续发电的输出功率为：P₁=983.8129／24=40.992(Mw)四十八小时连续发电的输出功率为：P₂=983.8129／48=20.992(Mw)储热连续发电的理论电量：1〕.一天最大发电量：983812.9〔kws〕=98.38129〔万度〕2〕.一月最大发电量：98.38129×30=2951.4387〔万度〕3〕.一年最大发电量;98.38129×30×12=35417.264(万度〕=3.5417264〔亿度)=3.5417264x0.3元=1.06251792(亿元人民币)。(6)本钱预算：铸铁本钱：(2元)$=〔25909082.0+41834848.0〕×2.0元/kg=0.0(元〕=13548.7860〔万元〕2226.0万元〔估算。1.5亿人民币元(不包括太阳能接收场本钱)。储热器并联运行过程。63进入，通过支管64-1、64-2、进水口55-x57-x62-x44-x45-x65，再由出口686651-x62-x46-x7069在热流体温度较高时，阀门13-x、4-x、44-x开启，在保证过热蒸汽正常输出流量的门13-x、4-x，翻开下一级阀门44-x，启动下一级的一个或几个储热器来保证输出功率，直至日照量上升，热流体温度恢复。当热流体温度恢复后，开启阀门1