《塔式太阳能光热发电站设计标准》结构设计内容解析
塔式太阳能热发电;聚光镜场;余弦效率;入射角
塔式太阳能热发电；聚光镜场；余弦效率；
入射角
1塔式太阳能热发电
塔式太阳能热发电技术是将太阳辐射变换成热能的一种发电技术，它包括一座拥有多种发电设备的热电转换塔。
引入电网的热能，可以被转换成电能，并使用在各种应用场景中。
塔式太阳能热发电系统利用太阳辐射来驱动热能发电机，运行效率较高，且投资回收期短，可在不同规模上实施。
2聚光镜场
聚光镜场是热塔太阳能热发电的关键组成部分，它由组成聚光镜的单玻璃发射镜，探测器，光遮阳和瞄准装置等组成。
通过使用聚光镜，可以将太阳能集中在放大器上，以获得高效的发电效果，最大限度地利用太阳能。
3余弦效率
余弦效率是塔式太阳能热发电系统中最重要的参数，它是太阳能系统中接收到的太阳能与实际产生的能量之间的比例，反映了该电站施工和投资效益。
若想将余弦效率提升至最大，必须要进行一系列的参数设置，精准安装镜面以及优化热锅中的介质等以提高太阳能的利用率。
4入射角
入射角是太阳辐射的方向，即太阳光低空处的角度，是影响太阳能发电效率的重要因素。
正确的入射角可以充分利用太阳能，从而大大提高发电系统的效率。
通常，塔式太阳能热发电拥有一个自动入射角调整系统，以跟踪太阳，从而尽可能最大程度地充分利用太阳能。
综上所述，塔式太阳能热发电是一种高效、可靠的发电技术，它通过合理使用太阳能，有效提高太阳能的利用率，从而节约能源，减轻环境污染。
塔式太阳能热发电技术不仅具有低廉的投资成本，而且可以提高发电效率，是一种可持续发展的清洁能源技术。
塔式太阳能热动力发电系统
塔式太阳能热动力发电系统
一、塔式太阳能热动力发电站的系统组成与工作原理
1.1、电站系统组成
塔式聚光装置塔顶接收器储热装置辅助能源系统热动力发电装置监控系统
1.2、电站工作原理
采用众多的平面反射镜组成阵例，有各自的太阳视位置跟踪系统控制反射镜面的高度角和方位角，根据光反射定律，将太阳辐射经由镜面反射，准确投射到置于中央动力塔顶部的接收器上，接收器吸收太阳辐射能，加热工质，产生高温高压蒸汽或气体，经管道从塔顶输送到地面，驱动汽轮机发电机组或空气轮发电机组发电，从而将太阳能转化为电能。
二、塔式聚光装置
2.1、定日镜
2.2、定日镜阵例
2.3、镜场设计分析
三、定日镜跟踪系统
3.1、定日镜像散现象
3.2、太阳视位置跟踪原理
3.3、太阳视位置跟踪装置
四、塔顶接收器
4.1、塔顶接收器的分类及其热过程的应用传热原理4.2、圆柱接收器
4.3、复合容积接收器
4.4、空腔接收器
五、塔顶聚光集热系统性能的综合分析
5.1、镜面散焦分析
5.2、镜场参数的极限分析
5.3、镜场与塔顶接收器的总体性能评估
六、塔顶太阳能热动力发电站中央动力塔
6.1、塔高计算
6.2、动力塔的原则结构设计
七、塔式太阳能热动力发电站储热设计
7.1、混合盐集热蓄热
7.2空气堆积床显热储热
八、塔式太阳能热动力发电站监控系统
九、塔式太阳能双工质双循环热动力发电站的设计研究
9.1、双工质双循环的基本工作原理
十、典型塔式太阳能热动力发电站介绍
10.1、美国SOLAR1 、SOLAR2
10.2、西班牙PS10。
太阳能光热设备的结构设计与优化方法
太阳能光热设备的结构设计与优化方法太阳能光热设备是利用太阳能辐射能量进行热转化的一种装置，它可以广泛应用于热水供应、空调制冷、热电联产等领域。
在设计和优化太阳能光热设备的结构时，需要考虑到多个因素，包括热量的吸收效率、传导损失、材料的选择和装置的可靠性等。
本文将重点讨论太阳能光热设备的结构设计与优化方法，以帮助读者更好地了解该领域的相关知识。
首先，太阳能光热设备的结构设计应考虑到最大化吸收太阳辐射能的能力。
为此，可以采用玻璃管、玻璃板或聚光器等材料作为光学部件，将太阳辐射能聚焦到吸热介质上。
同时，还可以通过增加吸收面积和优化光学透过率来提高吸收效率。
例如，对于光热集热器的设计，可以采用多孔结构，增加吸收面积，并利用光学衍射理论来提高吸收率。
其次，太阳能光热设备的结构设计还应考虑到减少传导损失的能力。
在光热设备中，传导损失是一个不可忽视的问题，因为热量的传导会导致能量的损失。
为减少传导损失，可以采用高导热材料并优化结构设计。
例如，在光热集热器和储热罐之间可以设置高导热性的材料和绝缘层，以减少热量的传导损失。
材料的选择也是太阳能光热设备结构设计的关键因素之一。
为了提高设备的效率和可靠性，应选择耐高温、耐腐蚀的材料。
例如，对于光热集热器而言，应选择具有良好吸热性能、高温抗氧化性和耐腐蚀性的材料，如不锈钢、铜合金等。
此外，还可以在材料表面进行特殊涂层处理，以提高吸收率和耐腐蚀性能。
在太阳能光热设备的结构优化中，还应考虑到设备的可靠性和经济性。
太阳能光热设备需要在各种环境条件下运行，因此在结构设计中应考虑到设备的稳定性和抗风、抗震能力。
此外，还可以通过仿真和优化方法来改善设备的结构，减少材料的使用，并提高设备的效率和性能。
在优化太阳能光热设备的结构时，可以采用计算流体动力学（CFD）和有限元分析等方法。
通过CFD方法，可以模拟设备内部流体的流动情况，从而优化流道和管路的设计，提高热量的传递效率。
有限元分析则可以模拟设备的热力学和结构特性，以评估设备的可靠性和强度。
塔式太阳能光热发电站集热系统技术要求-最新国标
目次1范围 (3)2规范性引用文件 (3)3术语和定义 (3)4总体要求 (4)5定日镜场 (5)5.1一般规定 (5)5.2定日镜 (5)5.3镜场控制系统 (5)5.4镜场附属系统 (5)6吸热系统 (6)6.1一般规定 (6)6.2吸热器 (6)6.3管道及阀门 (6)6.4电伴热 (7)6.5高压空气系统 (7)6.6仪表与控制系统 (7)6.7吸热系统附属系统 (8)7系统协同 (8)7.1数据交互 (8)7.2系统控制 (8)7.3系统保护 (8)8测试 (9)8.1测试内容 (9)8.2定日镜测试 (9)8.3吸热器测试 (9)8.4出口传热工质温度控制测试 (9)8.5散焦保护测试 (9)8.6光热效率测试 (9)附录A 附录B 附录C （规范性）出口传热工质温度控制测试 (10)（规范性）散焦保护测试 (11)（规范性）光热效率测试 (12)塔式太阳能光热发电站集热系统技术要求1范围本文件规定了塔式太阳能光热发电站的定日镜场、吸热系统、系统协同的技术要求及测试要求。
本文件适用于新建、改建、扩建的塔式太阳能光热发电站。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T156标准电压GB4208外壳防护等级（IP代码）GB/T12325电能质量供电电压偏差GB/T16839.2热电偶第2部分：允差GB/T37468直接辐射表GB/T40104太阳能光热发电站术语GB/T41303塔式太阳能热发电站吸热器技术要求GB/T41307塔式太阳能热发电站吸热器检测规程GB50057建筑物防雷设计规范GB/T51307塔式太阳能光热发电站设计标准《塔式太阳能光热电站定日镜技术要求》(在编）3术语和定义GB/T40104、GB/T51307界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
塔式光热发电系统介绍及研究
塔式光热发电系统介绍及研究发布时间：2021-12-31T03:13:14.757Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：邹旋[导读] 塔式光热发电厂的基本原则就是把太阳能转化成电能，其通过定日镜厂区，位于中心塔上的太阳能接收器，具有储热能力的熔盐热能存储系统，一套额定出力的汽轮发电组。
简单的项目示意图如下：山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100摘要：塔式光热发电是新能源利用的一个重要方向。
塔式光热发电是指利用大规模阵列镜面收集太阳热能，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。
采用光热发电技术，可大大降低发电的成本降低二氧化碳排放。
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，即热量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。
本文对主要系统功能及配置进行了描述分析。
关键词：光热、塔式、系统塔式光热发电厂的基本原则就是把太阳能转化成电能，其通过定日镜厂区，位于中心塔上的太阳能接收器，具有储热能力的熔盐热能存储系统，一套额定出力的汽轮发电组。
简单的项目示意图如下：塔式光热电厂的集热系统包含定日镜厂区，用以反射和聚焦太阳辐射到中心塔的接收器上。
收集器有管墙（作用相当于换热器）组成的。
太阳辐射反射到收集器上被转化为热能加热硝酸盐熔盐（是一种混合的硝酸盐（60%硝酸钠和40%硝酸钾），以流体的状态在工作温度方位存在与接收器中。
混合熔盐的高熔点为220℃。
本系统作用是进口缓冲罐接受来自冷盐泵熔盐，并送入吸热器，吸热器吸收来自镜场的能量，被加热后的熔盐存储到出口缓冲罐，并经下降管送入热盐储罐储存。
吸热器主要部件有吸热器面板、炉箱、面板支撑结构、进口缓冲罐、出口缓冲罐、应急空气系统等，进口容器是一个立式碳钢压力容器，位于接收器面板的上游。
其配置有伴热和热绝缘以便在熔盐进入前对容器预热。
冷熔盐在到达接收器前，先从冷盐罐中被传送到进口容器。
2023塔式及槽式光热发电技术分析及设计参考资料
研究如何做到布局紧凑、合理，管线连接短捷、整齐。
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7. 编写光热发电技术方案主要内容
7. 光热发电储热系统设计 光热储热系统的系统组成、储热形式、关键技术、性能参数和技术指标进行设计研究，一方面对熔融盐储 热系统进行分析，主要包括熔融盐泵、熔融盐蒸汽发生器、熔融盐系统伴热等，另一方面对熔融盐储热系 统的相关计算进行研究，确定设计方案。 8. 光热工艺系统集成设计
《太阳能熔盐(硝基型)国家标准》（GB∕T 36376-2018 ）
《太阳能光热发电站调度命名规则》（GB/T 40866-2021）
《太阳能热发电厂储热系统设计规范》（DL∕T 5622-2021）
《光热发电站性能评估技术规范》（GB/T 40614-2021）
《太阳能热发电站储热系统性能评价导则》（GB/T 41308-2022）
《太阳能热发电厂蒸汽发生系统设计规范》（DL/T 5605—2021）
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9. 世界部分大型光热电站汇总
项目名称 Noor Energy I
Ivanpah Solana Ashalim Cerro Dominador 乌拉特中旗 敦煌 Xina Solar One
项目地 阿联酋
美国 美国 以色列 智利 中国 中国 南非
➢ 为了降低安装难度，提高装配效率，大尺寸集热器必然 朝向部件标准化、轻量化、坚固化来发展。
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6. 熔盐储热
光热发电在发电稳定性优于光伏发电，靠的就是拥有储热系 统。储热系统用的储热介质多为熔盐，常见的光热熔盐品种 有 二 元 盐 （ 40%KNO3+60%NaNO3 ） 、 三 元 盐 （53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2）和低熔点熔盐产 品等。对于光热发电而言，二元熔盐的应用较为广泛及成熟。 技术优势
塔式太阳能热发电站吸热塔的电气系统设计要点分析
太 阳 能第1期 总第357期2024年1月No.1 Total No.357Jan., 2024SOLAR ENERGY0 引言随着中国太阳能热发电项目的不断建设，其电气系统设计的经济性和合理性越来越受到关注，而对于电气系统设计而言，负荷中心的设置和电缆敷设是关键影响因素。
在塔式太阳能热发电站中，吸热塔的大部分负荷位于其顶部的吸热器附近，电气系统的设计需要综合考虑吸热塔负荷电源设计的合理性和可靠性。
基于此，本文在对塔式太阳能热发电站吸热塔的负荷特性和电气设备布置进行分析的基础上，根据吸热塔的结构特点及检修需求，结合电缆铠装的型式和特点，对吸热塔电气系统的接线方案及盘柜布置要点进行总结。
1 吸热塔的负荷特性分析1.1 吸热塔的工作原理塔式太阳能热发电站的工作原理是在较大面积的场地上装有多台大型太阳能反射镜(即定日镜)，每台定日镜都各自配有跟踪机构，可准确地将太阳光反射并集中到1个吸热塔顶部的吸热器上；然后通过接收器把吸收的太阳光能转化成热能，再将热能传给工质，经过储热环节，再输入蒸汽发生器，驱动汽轮机做功，带动发电机，最终以电能的形式输出。
对于塔式太阳能热发电站而言，吸热器一般安装在吸热塔顶部。
在储热过程中需要通过冷盐泵将熔盐输送至上塔熔盐管道，然后进入吸热器被加热，加热后的熔盐再通过下塔熔盐管道输送返回至热盐罐。
1.2 吸热塔的负荷分析吸热塔的负荷包括炉箱(含联箱)电加热器、电伴热系统、事故空压机、热控仪表及控制电源、暖通系统(包括塔顶风机、配电室的空调设备等)、照明检修、吸热塔塔内电梯、塔顶检修吊车等。
DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20221115.03 文章编号：1003-0417(2024)01-95-06塔式太阳能热发电站吸热塔的电气系统设计要点分析刘世友*，张 文(西北电力设计院有限公司，西安 710075)摘 要：通过对塔式太阳能热发电站吸热塔的负荷特性和电气设备布置进行分析，并对吸热塔电气系统的接线方案及盘柜布置要点进行了总结。
塔式太阳能发电系统的结构组成
塔式太阳能发电系统的结构组成一、太阳能塔——这就是核心，绝对的主角要说塔式太阳能发电系统的核心，那肯定非太阳能塔莫属。
你可千万别小看这个“塔”字，它不只是个高高的铁架子，里面可有大文章。
它的作用是什么？简单来说，就是站在那儿，接受阳光的“馈赠”。
想象一下，每天阳光洒在它的身上，塔顶上放着大块的镜子，把阳光全都聚焦到塔的顶端。
你会发现，塔的高度设计得挺有讲究，越高，照射的角度就越好，能吸收更多的阳光。
不得不说，这塔真是个“吃光机器”。
而且这个塔并不是什么普通的塔，它可是一座能量的“灯塔”，就差没给自己挂个“英雄”标志了，负责把聚集到的太阳能量传输到地面上的热交换器。
这座塔虽然看起来很简单，但它可是整个系统的“灵魂”。
二、反射镜阵列——太阳能的“放大镜”这反射镜阵列是个啥？简单点说，它就像是放大镜，能把太阳光放大好多倍，把阳光“集中过来”。
这么强烈的阳光聚焦到一个小点上，热量能不大吗？光是反射镜阵列，它的“使命”就是把阳光精准无误地投射到太阳能塔的顶部。
每一块镜子都得按一定的角度调校，不能东一块西一块地随便摆，必须一丝不苟。
你看啊，这反射镜其实不像我们常见的普通镜子，它们得根据太阳的运行轨迹不断调整，时刻确保把阳光对准塔顶。
你说这事儿不简单吗？不过这反射镜阵列的工作真是辛苦，天天都得“起早贪黑”，保证阳光绝不“漏网”。
说到底，反射镜阵列就是这个太阳能发电系统的“太阳能导向员”，把大自然的光和热精准地引导到塔上，保证能量不浪费。
三、热交换器——阳光变成能量的“魔术师”说到热交换器，你可能会觉得这名字听起来有点抽象，实际上它就是将太阳光转化为实际能量的“转折点”。
那么问题来了，太阳光那么强，怎么能变成我们能利用的电呢？就靠这个热交换器了。
它的工作原理其实很简单：太阳光聚焦到塔顶后，会把周围的空气或者水加热，温度一上升，这些热能就会转化为动能，驱动发电机产生电力。
你要是站在热交换器旁边，肯定能感受到一股“热浪”扑面而来。
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1. 塔式太阳能光热发电站设计标准
随着可再生能源的重要性日益凸显，太阳能光热发电站成为了人们关
注的焦点之一。
其中，塔式太阳能光热发电站因其高效能够集中光线，同时具有储热能力等优点，备受瞩目。
在塔式太阳能光热发电站设计中，结构设计显得尤为重要。
本文将对塔式太阳能光热发电站设计标
准中的结构设计内容进行深度解析，以期为读者解开其中的奥秘。
2. 结构设计标准概述
在塔式太阳能光热发电站的设计中，结构设计标准是至关重要的部分。
它包括了整个发电站的结构设计原则、材料选用、承载能力等内容。
在这些标准中，结构设计内容尤其需要仔细斟酌，因为它直接关系到
发电站的安全稳定运行。
3. 结构设计原则
我们需要了解塔式太阳能光热发电站的结构设计原则。
在设计过程中，需要考虑对光热集中器、蒸汽发生器、储热系统等关键部件的支撑和
固定。
还需要考虑各部件之间的传热、传力等情况，避免出现热点、
应力集中等问题。
在结构设计原则中需要兼顾安全、稳定性、高效等
多方面因素。
4. 材料选用
在塔式太阳能光热发电站的结构设计中，材料选用也是至关重要的一环。
考虑到高温、高压等环境下的工作情况，选用耐高温、高强度的材料显得十分必要。
而且，这些材料还需要具备良好的耐腐蚀性和导热性能。
在结构设计标准中，材料选用必须经过严格的考量和测试，确保其能够适应复杂的工作环境。
5. 承载能力
塔式太阳能光热发电站的结构设计中，承载能力也是一个至关重要的方面。
在设计中，需要考虑到各个部件的重量、受力情况等因素，确保整个发电站的结构能够承受各种外力的作用。
还需要考虑到在高温环境下材料的膨胀、变形等情况，以避免因为温度变化而导致的结构破坏。
6. 总结与展望
通过对塔式太阳能光热发电站设计标准中的结构设计内容进行深度解析，我们对塔式太阳能光热发电站的结构设计有了更全面的认识。
在未来的设计中，需要进一步注重结构设计原则、材料选用和承载能力等方面，确保发电站能够安全、稳定地运行。
可以考虑引入更多先进的技术和材料，提高发电站的效率和可靠性。
希望塔式太阳能光热发
电站在未来能够更好地为人类提供清洁能源，为地球环境作出贡献。
7. 个人观点
结构设计在塔式太阳能光热发电站中的重要性不可低估。
在未来的发展中，我认为可以加大对高温合金材料、新型结构设计原则等方面的研究，以提高塔式太阳能光热发电站的可靠性和效率。
还需要注重结构设计标准的制定和执行，确保发电站的结构能够实现设计要求，为发电站的安全运行提供保障。
希望通过这些努力，能够为塔式太阳能光热发电站在国际上的发展提供有力支持。
塔式太阳能光热发电站设计标准的完善是塔式太阳能光热发电站发展的必经之路。
随着全球对能源资源和环境问题的关注度不断提升，太阳能光热发电作为可再生清洁能源的重要代表，承担着减少化石能源的使用、减少温室气体排放的重要使命。
塔式太阳能光热发电站设计标准的不断完善，对于推动太阳能光热发电产业的发展具有重要意义。
在结构设计标准中，需要考虑对光热集中器、蒸汽发生器和储热系统等关键部件的支撑和固定。
这些部件的结构设计必须能够承受高温、高压等环境下的工作条件，且需要具备良好的耐腐蚀性和导热性能。
对材料的选用至关重要。
高温合金材料、耐高温、高强度的材料是首选，但在实际应用中，需要结合成本、资源可及性等因素进行权衡。
随着技术的不断进步，新型结构设计原则也需要得到重视。
可以考虑
引入先进的仿生学设计理念，优化集中器和反射器的结构，提高光热转换效率。
还可以结合先进的数值计算方法，进行模拟分析，优化发电站的结构设计，提高整体性能。
在承载能力方面，除了考虑部件重量和受力情况之外，还需要充分考虑环境因素对结构的影响，如高温环境下材料的膨胀、变形等情况。
在设计中需要进行充分的模拟和实验验证，确保结构能够承受各种外力的作用，同时保证在复杂的工作环境下能够安全稳定地运行。
在塔式太阳能光热发电站设计标准的完善中，需要综合考虑结构设计原则、材料选用和承载能力等因素，同时还需要关注新技术、新材料的引入，以期提高发电站的效率和可靠性。
希望通过这些努力，塔式太阳能光热发电站能够更好地为人类提供清洁能源，为地球环境作出更大的贡献。