槽式太阳能光热发电技术
光热发电用槽式集热器技术发展研究

光热发电用槽式集热器技术发展研究摘要:在分析槽式集热器关键组成的基础上,对光热发电领域不同时间段主流槽式集热器类型和技术特性进行了统计,并分析不同技术路线下(扭矩框、扭矩管、空间桁架)集热器技术特点、发展路线图和趋势,明确了拦截率和光学效率等关键参数指标,提出槽式集热器发展的“技术-经济”优化迭代的过程。
关键词:光热发电;槽式集热器;扭矩框;扭矩管;空间桁架一、槽式光热发电槽式光热发电全称为“槽式抛物面聚光太阳能热发电”,是最成熟的聚光热发电技术,其发展历史可以追溯到20世纪70年代。
其装置是一种借助槽式抛物面反光镜将太阳光反射并聚焦到集热管上,加热集热管中的导热流体,管中导热流体通过换热系统将水加热成水蒸汽,驱动汽轮发电机组发电的清洁能源利用装置[1,2]。
二、槽式集热器组成聚光集热子系统,是系统的核心,主要由反光镜、真空集热管、跟踪系统(包括:驱动、控制和传感器)、柔性连接和钢结构支架等部件组成。
一般采用集热器轴线南北线水平布置,由东向西跟踪太阳[3]。
钢结构支架作为反光镜、集热管、柔性连接的支撑和连接结构,实现集热器面型维持。
集热器技术发展主要为支架形式的优化,包括扭矩管、扭矩框、空间桁架等不同的结构设计。
在材料方面,主流材料选型为碳钢,也有技术选用铝合金作为结构材料。
集热器通过反光镜将太阳光束聚集到一条焦线上而收集太阳能直接辐射能。
反光镜作为关键光学部件,选型中需保证高精度、高反射率、和高耐用性。
反光镜接收阳光直射辐射,然后反射光至焦线,从而将能量聚集在真空集热管之上。
发电用集热器的反光镜聚光倍率一般在60倍至100倍。
真空集热管是集热器的关键部件,将太阳辐射能转换成热能。
其构造原理:包括一个内层不锈钢管,直径为70mm-100mm,外层为高硼硅玻璃管和两端金属波纹管。
内管涂覆有选择性吸收涂层以实现聚集太阳辐射的吸收率最大,和红外辐射的最小;玻璃管上涂布有减反涂层,用于提高光透过率;位于两端的玻璃管通过精密玻璃-金属封接与金属波纹管实现连接(补偿内部金属管和外部玻璃管之间的热胀冷缩的差异),密封内部空间保持真空。
槽式光热电站聚光集热系统施工工法(2)

槽式光热电站聚光集热系统施工工法槽式光热电站聚光集热系统施工工法一、前言槽式光热电站聚光集热系统是一种利用太阳能进行发电的技术,具有较高的能源利用效率和环境友好性。
本文将介绍槽式光热电站聚光集热系统的施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点槽式光热电站聚光集热系统的特点主要有以下几点:首先,该系统能够将阳光聚焦到聚光器上,使得光热能量得以集中,从而提高了能量转换效率;其次,聚光集热系统具有灵活性和可扩展性,可以根据实际需要进行设计和施工;第三,槽式光热电站聚光集热系统采用的材料和设备均具有较高的耐用性和抗腐蚀性能,能够满足长期使用的要求。
三、适应范围槽式光热电站聚光集热系统适用于多种地域和环境条件,尤其适合太阳能资源丰富的地区。
该系统能够适应不同的地形和气候条件,例如山区、沙漠地带等。
此外,槽式光热电站聚光集热系统还可以应用于农业、工业、城市热供等领域,具有广泛的应用前景。
四、工艺原理槽式光热电站聚光集热系统的工艺原理是利用聚光器将太阳光线聚焦到集热管上,通过介质循环将热能传递给工质,再通过工质驱动涡轮发电机发电。
聚光器主要由反射镜和光吸收器构成,可以将太阳光线聚集到集热管上,提高光热能量的利用效率。
而集热管则起到将热能传递给工质的作用,同时也起到保护聚光器的作用。
五、施工工艺槽式光热电站聚光集热系统的施工工艺一般包括以下几个阶段:场地准备、基础施工、集热器组装、聚光器安装、管道连接和系统测试。
在场地准备阶段,需要对施工场地进行平整和清理;基础施工阶段需要进行基础的浇筑和固化工作;集热器组装阶段需要将集热管和聚光器进行组装和安装;聚光器安装阶段需要将反射镜和光吸收器进行安装;管道连接阶段需要将集热器和发电设备进行连接;系统测试阶段需要对系统进行测试和调试。
六、劳动组织槽式光热电站聚光集热系统的施工工艺需要安排合理的劳动组织,包括施工队伍的划分和施工任务的分工等。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站设计特点

摩洛哥努奥二期槽式光热电站设计特点摩洛哥努奥二期槽式光热电站是一项重要的光热发电项目,它采用创新的槽式聚光技术,将太阳能转化为电能,为摩洛哥以及周边地区的清洁能源供应做出贡献。
本文将从设计特点的角度对摩洛哥努奥二期槽式光热电站进行详细介绍。
一、槽式光热电站的基本原理槽式光热电站是一种利用太阳能发电的技术,它的基本原理是利用反射器将太阳光聚焦到集热管上,集热管内的工质受热蒸汽驱动汽轮机发电。
槽式光热电站相比其他太阳能发电技术具有高效、可持续等优点,因此在各国得到广泛应用。
1. 创新的槽式聚光技术摩洛哥努奥二期槽式光热电站采用了最新的槽式聚光技术,这一技术能够将太阳光线聚焦到集热管上,使得集热管内的工质受热后可以迅速产生高温高压蒸汽,进而驱动汽轮机发电。
与传统的平板式光热电站相比,槽式聚光技术具有更高的聚光效率,可以更充分地利用太阳能资源,提高发电效率。
2. 高效的集热管设计摩洛哥努奥二期槽式光热电站采用了高效的集热管设计,集热管的材质选用了高温合金材料,能够在高温高压下保持稳定的工作状态,不易受到腐蚀和磨损。
集热管的结构设计经过精心优化,能够在较小的空间内实现更大的热量吸收,保证了整个系统的热效率。
3. 完善的热储能系统摩洛哥努奥二期槽式光热电站还配备了完善的热储能系统,能够将白天吸收的太阳能热量储存起来,在夜晚或天气不佳时释放,保证连续稳定的发电。
热储能系统采用了先进的热能储存材料,能够在长时间内保持高温状态,并且具有较低的能量损耗,确保了系统的可靠性和稳定性。
4. 智能化的控制系统摩洛哥努奥二期槽式光热电站还配备了智能化的控制系统,能够实现对整个发电系统的智能监控和调节。
通过先进的传感器和数据采集设备,实时监测和分析系统运行状态,自动调整聚光器和集热管的角度,以最大限度地提高系统的发电效率。
5. 环保节能的设计理念摩洛哥努奥二期槽式光热电站在设计上充分考虑了环保和节能的理念,优化了系统的能源利用,最大程度地减少了对环境的影响。
光热技术路线

光热技术路线指的是太阳能光热发电的技术路线,主要有以下三种:
1.塔式光热发电技术:塔式光热发电系统通过反射镜将太阳光聚焦到集热塔上,
在塔顶安装有吸热器,吸热器将聚焦后的太阳光转化为热能,然后通过换热器将热能转化为蒸汽,驱动汽轮机发电。
塔式光热发电技术的优点是聚光比高、热效率高、储能能力强等。
2.槽式光热发电技术:槽式光热发电系统通过槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦到
集热管上,集热管内装有吸热介质,集热管接受聚焦后的太阳光能量后加热吸热介质,将热能转化为蒸汽,驱动汽轮机发电。
槽式光热发电技术的优点是聚光比相对较高、运行温度高、可靠性好等。
3.线性菲涅尔式光热发电技术:线性菲涅尔式光热发电系统通过大面积的线性反
射镜将太阳光聚焦到接收器上,接收器接受聚焦后的太阳光能量后加热内部的工质,将热能转化为蒸汽,驱动汽轮机发电。
线性菲涅尔式光热发电技术的优点是聚光比和运行温度相对较高、系统集成度高、易于维护等。
以上是三种主流的光热技术路线,每种路线都有其自身的优缺点和适用场景。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的技术路线。
槽式光热电站效率提升分析

槽式光热电站效率提升分析【摘要】槽式光热电站是一种利用太阳能进行能量转换的重要技术途径。
本文首先介绍了槽式光热电站的基本原理,然后分析了影响其效率的因素,探讨了提升效率的方法。
特别地,文章重点讨论了定向反射器和新型材料在槽式光热电站中的应用,并强调了它们对提升效率的重要作用。
文章强调了提升槽式光热电站效率的重要性,并展望了未来该技术进一步提升效率的潜力。
通过对槽式光热电站效率提升的全面分析,本文旨在为该领域的研究和发展提供参考,推动太阳能利用技术的持续进步。
【关键词】槽式光热电站、效率提升、基本原理、影响因素、提升方法、定向反射器、新型材料、重要性、展望未来、进一步提升、太阳能利用1. 引言1.1 槽式光热电站效率提升分析本文将从槽式光热电站的基本原理、影响因素分析、效率提升方法、定向反射器在槽式光热电站中的应用以及新型材料在槽式光热电站中的应用等方面进行详细分析。
通过对槽式光热电站效率提升的研究,旨在为进一步提高槽式光热电站的能量转换效率提供理论依据和实践指导。
展望未来,随着科学技术的不断进步和创新,槽式光热电站效率提升的研究仍将持续深入,为推动可再生能源产业的发展做出贡献,实现清洁能源的可持续利用。
2. 正文2.1 槽式光热电站的基本原理槽式光热电站是一种利用太阳能进行发电的设备,其基本原理是利用聚光器将太阳光线聚焦到集热器上,集热器将太阳能转化为热能,再利用热能发电。
槽式光热电站的基本组成部分包括聚光器、集热器、储热系统和发电系统。
聚光器通过曲面镜或透镜将太阳光线聚焦到集热器上,提高光热转换效率。
集热器通常由管道或反射镜组成,用于收集和转换太阳能为热能。
储热系统用于存储热能,以便在夜间或阴天继续发电。
发电系统则将热能转化为电能,通过涡轮发电机实现发电。
槽式光热电站相比其他太阳能发电方式具有高效率、低成本、稳定性强等优点,因此在可再生能源发电领域具有广泛应用前景。
随着技术的不断发展和创新,槽式光热电站的效率将会进一步提升,为清洁能源的发展作出更大贡献。
槽式太阳能光热发电原理

槽式太阳能光热发电原理
槽式太阳能光热发电是利用太阳能将光能转化为热能,再将热能转化为电能的一种发电方式。
其原理如下:
1. 太阳能集光:槽式太阳能光热发电系统通过一系列的反射镜或反射面将太阳光聚焦到集热管上。
这些反射镜或反射面可以是平面镜、折射镜、聚光镜等,它们的作用是将散射光线聚焦到集热管上,提高光能的利用效率。
2. 热量吸收:集热管是槽式太阳能光热发电系统的关键组件,它通常由金属或合金材料制成,内部充满工质(如油或盐等)。
当太阳光聚焦到集热管表面时,集热管内的工质会吸收光能,转化为热量。
3. 热储存:太阳能光热发电系统常常会将热量储存起来,以应对夜晚或阴天等无光条件。
热储存系统通常采用热储罐,其中的热媒(如盐)可以在高温时吸收大量热量,并在需要时释放热量。
4. 蒸汽发电:利用储存的热量,槽式太阳能光热发电系统会将工质加热至高温,使其沸腾产生高压蒸汽。
这些高压蒸汽会驱动涡轮机转动,从而带动发电机发电。
5. 电能输出:发电机将机械能转化为电能,并通过电缆输送至电网或供给需要的地方使用。
总之,槽式太阳能光热发电系统通过光能到热能再到电能的转
化过程,将太阳能转化为可用的电能,实现了可持续、清洁的能源利用方式。
光热发电(槽、塔、碟)

光热发电太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。
采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。
而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。
目录简介太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向。
太阳能光热发电是太阳能利用中的重要项目,只要将太阳能聚集起来,加热工质,驱动汽轮发电机即能发电。
1950年,原苏联设计了世界上第一座太阳能塔式电站,建造了一个小型试验装置。
太阳能光热发电70年代,太阳电池价格昂贵,效率较低,相对而言,太阳热发电效率较高,技术比较成熟,因此当时许多工业发达国家都将太阳热发电作为重点,投资兴建了一批试验性太阳能热发电站。
据不完全统计,从1981~1991年,全世界建造的太阳能热发电站(500kw以上)约有20余座,发电功率最大达80mw0按太阳能采集方式划分,太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
这些电站基本上都是试验性的。
例如,日本按照阳光计划建造的一座1mw塔式电站,一座1mw槽式电站,完成了试验工作后即停止运行。
美国10mw太阳1号塔式电站,进行一段时间试验运行后及时进行技术总结,很快将它改建为太阳:号电站,并于1996年1月投入运行。
80年代中期,人们对建成的太阳能热发电站进行技术总结后认为,虽然太阳能热发电在技术上可行,但投资过大(美国太阳:号电站投资为1.42亿美元),且降低造价十分困难,所以各国都改变了原来的计划,使太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。
例如,美国原计划在1983~1995年建成5~10万kw和10~30万kw太阳能热电站,结果没有实现。
4 t7 正当人们怀疑太阳能热发电的时候,美国和以色列联合组成的路兹太阳能热发电国际有限公司,自1980年开始进行太阳热发电技术研究,主要开发槽式太阳能热发电系统,5年后奇迹般地进入商品化阶段。
槽式太阳能热发电技术的现状及进展

槽式太阳能热发电技术的现状及进展槽式太阳能热发电技术简介槽式太阳能热发电是利用槽式聚光镜将太阳光聚在一条线上,在这条线上安装着一个管状集热器,用来吸收太阳能,并对传热工质进行加热,再借助蒸汽的动力循环来发电。
槽式聚光器的抛物面对太阳进行的是一维跟踪,聚光比为10~100,温度可以达到400℃。
20世纪80年代中期槽式太阳能热发电技术就已经发展起来了,目前美国加利福尼亚州已经安装了354 MW的槽式聚光热发电站,其工作介质是导热油,换热器可以使导热油产生接近400℃的过热蒸汽来驱动汽轮机发电。
槽式太阳能热发电技术特点槽式太阳能热发电技术最主要的特点是使用了大量的抛物面槽式聚光器来收集太阳辐射能,并把光能直接转化为热能,通过换热器使水变成高温高压的蒸汽,并推动汽轮机来发电。
因为太阳能是不确定的,所以在传热工质中加了一个常规燃料辅助锅炉,以备应急之用。
槽式太阳能热发电的缺点是:(1)虽然这种线性聚焦系统的集光效率由于单轴跟踪有所提高,但很难实现双轴跟踪,致使余弦效应对光的损失每年平均达到30%。
(2)槽式太阳能热发电系统结构庞大,在我国多风、高风沙区域难以立足。
(3)由于线型吸热器的表面全部裸露在受光空间中无法进行绝热处理,尽管设计真空层以减少对流带来的损失,但是其辐射损失仍然随温度的升高而增加。
槽式太阳能热发电技术集热系统结构(一)集热管集热管是槽式太阳能热发电集热系统的一个关键部件,能够将反射镜聚集的太阳直接辐射能转换成热能,温度可达400℃。
目前使用的集热管内层为不锈钢管,外层为玻璃管加两端的金属波纹管。
内管涂覆有选择性吸收涂层,以实现聚集太阳直接辐射的吸收率最大且红外波再辐射最小。
两端的玻璃一金属封接与金属波纹管实现密封连接,提供高温保护,密封内部空间保持真空。
减少气体的对流与传导热损,又加上应用选择性吸收涂层-使真。
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槽式太阳能光热发电技术
槽式聚光是利用抛物线的光学原理,聚集太阳辐射能。
抛物线纵向延伸形成的平面称为抛物面,它能将平行于自身轴线的太阳辐射汇聚到一条线(带)上,提高能量密度,易于利用。
在这条太阳辐射汇集带上布置有集热管,用来吸收太阳能,并将其转化为热能。
图1太阳能光热槽式发电站鸟瞰图
目前的集热管一般为真空式玻璃集热管。
集热管由外部的玻璃管和内部的西热管构成,两管之间空隙抽真空阻止热量损失。
吸热管有不锈钢制成,内部有工质流动,在不锈钢管的表面涂有黑色的吸热薄膜,薄膜对太阳光有较高的吸率,同时在红外波普段有较低的发射率,这样就能够有效地吸收太阳能。
这种聚光系统还需要设置控制系统来适应太阳能光在一天中角
度的变化。
图2槽式太阳能光热发反向镜
槽式聚光吸热系统将太阳能转化为集热管内导热流体的热能,燃后用高温工质去加热给水产生蒸汽去冲转汽轮机发电。
槽式太阳能聚光系统的聚光比为20到80,以油为导热流体的聚热温度最高为300到400℃,以混合硝酸盐为导热流体最高能使集热温度达到550℃,后者对于提高发电效率而言更具有优势,但是总的发电效率还是较低。
另外,为了克服太阳能在时间上分布不均的特点,还要设置蓄热系统,或者是用其他燃料作为补充调整。
图3槽式太阳能光热发电原理示意图
要提高槽式太阳能光热发电系统的效率与正常运行,涉及到两个方面的控制问题,一个是自动跟踪装置,要求使得槽式聚光器时刻对准太阳,以保证从源头上最大限度的吸收太阳能,据统计跟踪比非跟踪所获得的能量要高出37.7%。
另外一个是要控制传热液体回路的温度与压力,满足汽轮机的要求实现系统的正常发电。
针对这两个控制问题,国内外学者都展开了研究,取得了一定的研究进展。