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內容簡介

太陽能熱發電站設計王誌峰等著本書介紹瞭太陽能熱發電站的基本設計方法，主要麵嚮從事太陽能熱發電工程的技術人員。太陽能熱發電站分為聚光、吸熱、儲熱和動力四大模塊，本書著重介紹瞭前三部分的設計方法和工藝布置中需要注意的重點。對太陽能熱發電站中與常規火電廠相同的部分，如汽輪機、輔助鍋爐及相關部分本書基本沒有敘述。本書對太陽能聚光和吸熱部分有較深的理論描述，並結閤實際工程給齣瞭算例，對太陽能熱發電站的選址也做瞭較為詳細的描述。內容具有較強的理論和實用價值。
本書可供從事太陽能熱發電工程的研究人員和技術人員使用，也可供能源相關專業的高校教師和研究生參考。

目錄

1緒論1
1.1太陽能熱發電站設計的總體原則2
1.1.1太陽能熱發電站的組成2
1.1.2發電站機組壓力參數的選擇3
1.1.3太陽能吸熱器用的傳熱介質3
1.1.4發電站規劃容量和裝設機組的颱數3
1.1.5發電站對環境影響控製3
1.1.6發電站的抗震及抗風設計4
1.1.7聚光場設計原則4
1.2概述4
1.2.1太陽能熱發電站基本概念4
1.2.2太陽能熱發電主要技術形式10
1.2.3基本術語17
2太陽能資源和氣象參數26
2.1太陽能資源的性質26
2.1.1太陽能資源利用的優點26
２.1.2太陽能資源利用的缺點26
２.2太陽常數及輻射光譜27
２.2.1太陽輻照的錶達27
2.2.2太陽輻射光譜27
2.3大氣層對太陽輻射的影響28
2.4太陽位置計算方法29
2.4.1太陽角度29
2.4.2跟蹤麵角度的計算32
2.5我國幾個典型地區的太陽能資源分布34
2.5.1北京地區太陽能資源34
2.5.2拉薩地區太陽能資源37

2.5.3格爾木地區太陽能資源38
2.5.4敦煌地區太陽能資源40
2.5.5吐魯番地區太陽能資源40
2.5.6貴州地區太陽能資源41
2.5.7海南島地區太陽能資源42
2.5.8哈爾濱地區太陽能資源43
2.6太陽輻照度預測方法45
2.6.1太陽法嚮直射輻照度的估計方法45
2.6.2氣候條件變遷對太陽直射輻照度的影響48
2.7中國太陽法嚮直射輻射資源分布48
2.7.1我國的年平均日太陽法嚮直射輻照量分布49
２.7.2太陽直射輻射時空分布影響因素50
2.7.3我國太陽能資源的基本特徵50
2.7.4我國太陽能資源區劃51
2.7.5太陽法嚮直射輻射的測量52
2.8站區各種特殊氣候條件55
2.8.1環境溫度55
2.8.2風速55
2.8.3降水參數56
2.8.4災害性天氣現象及其參數56
2.8.5設計風速和環境溫度57
2.9測量儀器58
2.9.1太陽總輻射錶58
2.9.2太陽法嚮直射輻射錶59
2.9.3大氣透過率測量儀60
3太陽能熱發電站總體設計61
3.1電站設計點61
3.1.1設計點的意義61
3.1.2利用設計點的計算實例61
3.2塔式電站定日聚光場效率分析62
3.2.1定日聚光場瞬態光學效率62
3.2.2吸熱器采光口處聚光功率62
3.2.3吸熱器采光口處光斑尺寸63
3.2.4鏡麵反射率的取值65
3.2.5大氣透過率分析66
3.2.6塔式吸熱器熱損71

３.3拋物麵槽式太陽能集熱器熱性能78
3.3.1槽式真空管熱損係數79
3.3.2槽式集熱器熱性能測量方法現狀80
3.3.3槽式集熱器熱性能測試方法86
3.4電站設計需要的基礎資料106
3.5設計的主要參數和原則106
3.6電站總體參數描述107
3.7年發電量計算108
3.7.1采用設計點方法計算108
3.7.2年發電量計算實例109
3.7.3熱發電站容量優化111
3.7.4基於逐時模擬的發電量計算方法112
3.7.5地理位置對采用DNI作為拋物麵槽式集熱器效率計算的
影響117
3.8儲熱量的確定121
3.8.1儲熱量選取的原則121
3.8.2儲熱功率選取的原則122
3.9電站總平麵規劃要點122
3.10聚光場布置注意事項126
4聚光係統設計128
4.1係統總體描述128
4.1.1聚光係統的組成128
4.1.2聚光器調控原則和模式128
4.1.3聚光場控製模式128
4.1.4CFSC控製室位置和環境要求129
4.1.5聚光場輸齣的計算方法129
4.1.6反射鏡積灰的影響129
4.2聚光場布置原則130
4.2.1定日鏡基本知識130
4.2.2球麵定日鏡聚光像散特性132
4.2.3輪胎麵定日鏡簡介133
4.2.4槽式聚光器基本知識134
4.2.5聚光場布置的一般原則136
4.3塔式電站聚光場設計138
4.3.1定日聚光場基本運行模式及基本設計參數138
4.3.2定日聚光場優化設計方法139

4.3.3塔式集熱場的設計143
4.4塔式電站定日聚光場控製設計145
4.4.1定日聚光場控製係統技術條件145
4.4.2定日鏡跟蹤誤差的校正146
4.5槽式電站聚光場設計150
4.5.1聚光場的軸嚮布置151
4.5.2槽式聚光器集熱效率評價154
4.5.3槽式集熱場設計159
4.6槽式電站聚光場控製設計160
4.6.1槽式電站聚光場控製係統技術條件160
4.6.2控製係統結構160
4.7聚光器的風載特性160
4.7.1風洞實驗——定日鏡風載特性161
4.7.2外場測量——槽式聚光器風載165
5吸熱器係統設計182
5.1係統總體描述182
5.1.1吸熱器係統配置182
5.1.2吸熱器組成及其調控原則183
5.1.3吸熱器額定功率的確定原則185
5.2吸熱器係統的材料選用186
5.2.1傳熱介質186
5.2.2吸熱體材料186
5.2.3吸熱體錶麵塗層187
5.2.4塔式吸熱器保溫材料187
5.2.5管材187
5.3吸熱器係統的管路和泵選用188
5.4吸熱器係統的控製188
5.4.1吸熱器控製係統邏輯188
5.4.2控製設計範圍189
5.4.3控製方式189
5.5吸熱器係統運行方式設計190
5.5.1總則190
5.5.2吸熱器啓動190
5.5.3吸熱器工作模式190
5.5.4吸熱器的技術改進190
5.6吸熱器的排汙係統及其設備191

5.6.1排汙範圍191
5.6.2排汙方式191
5.6.3排汙裝置192
5.6.4排汙原則和方法192
5.7拋物麵槽式吸熱管真空性能192
5.7.1拋物麵槽式吸熱管結構概述192
5.7.2拋物麵槽式吸熱管真空可靠性研究現狀194
5.7.3拋物麵槽式吸熱管放氣性能200
5.7.4拋物麵槽式吸熱管放氣性能測試203
5.7.5拋物麵槽式吸熱管滲氣性能211
5.7.6拋物麵槽式吸熱管滲氫量預測214
6儲熱係統224
6.1係統總體描述224
6.1.1儲熱係統的作用224
6.1.2儲熱係統分類225
6.1.3儲熱方式選擇226
6.1.4儲熱材料存放226
6.2儲熱係統的技術要求226
6.3儲熱材料和模式227
6.3.1熔融鹽儲熱和室溫離子流體材料227
6.3.2混凝土儲熱材料227
6.3.3混凝土儲熱器的換熱設計228
6.3.4相變材料儲熱230
6.3.5固體材料儲熱用於空氣吸熱器係統230
6.3.6飽和水/蒸汽儲熱231
6.3.7閤金相變儲熱材料231
6.4儲熱係統分類與組成232
6.4.1主動型直接儲熱係統232
6.4.2主動型間接儲熱係統234
6.4.3被動型儲熱係統235
6.4.4儲熱係統的組成237
6.5儲熱材料和容器的選用238
6.6儲熱容器的充放熱設備及流程設計238
6.7儲熱係統控製239
6.7.1控製係統組成239
6.7.2儲熱係統控製邏輯239

6.8儲熱係統檢修設施239
7廠址選擇、電力負荷與發電流程240
7.1廠址選擇240
7.1.1選址原則240
7.1.2宏觀選址240
7.1.3生態保護240
7.1.4儲熱容器放置240
7.1.5太陽能資源與選址241
7.1.6廠址用地選擇241
7.1.7站址標高確定242
7.1.8發電站廠址的地震烈度242
7.1.9廠址位置確定242
7.1.10發電站居住區位置的選擇243
7.2電力負荷與發電流程243
7.2.1電力負荷資料243
7.2.2電力負荷規劃243
7.2.3電力輸齣時段選擇243
8廠區規劃244
8.1基本規定244
8.1.1發電站的廠區規劃原則244
8.1.2發電站的廠區規劃設計要求244
8.1.3廠區規劃注意事項245
8.1.4廠區綠化的布置245
8.1.5廠區主要建築物的方位245
8.1.6吸熱塔耐溫防火245
8.2主要建築物和聚光場的布置245
8.2.1主廠房位置的確定245
8.2.2塔式電站吸熱塔布置246
8.2.3聚光場內道路布置246
8.2.4廠區圍牆246
8.3交通運輸246
8.4竪嚮布置247
8.5管綫布置248
8.5.1廠區地下管綫的布置248
8.5.2架空管綫的布置248

8.5.3管綫與周邊環境的協調248
9主廠房布置249
9.1主廠房方位249
9.2主廠房與儲熱器249
9.3太陽能儲熱係統布置249
10水處理設備及係統250
10.1吸熱器和蒸發器補給水處理250
10.2水處理設備的計算250
10.3給水、爐水校正處理及熱力係統水汽取樣250
10.4防腐251
11電力係統252
11.1發電站與電力網的連接252
11.2係統保護252
11.3係統通信252
12電氣設備及係統253
12.1高壓配電裝置253
12.2電氣主控製室253
12.3直流係統253
12.4電氣測量儀錶253
12.5繼電保護和安全自動裝置253
12.6照明係統254
12.7電纜選擇與敷設254
12.8過電壓保護和接地254
12.9爆炸火災危險環境的電力裝置254
13熱工自動化255
13.1基本規定255
13.2控製方式255
13.3熱工檢測255
13.4自動調節256
13.5熱工保護256
13.6聯鎖256
13.7電源和氣源256

13.8控製室256
13.9電纜、導管和就地設備布置257
13.10采暖的基本規定257
13.11太陽能吸熱塔257
13.12廠區采暖熱網及加熱站257
14建築和結構259
14.1基本規定259
14.2防火259
14.3室內環境260
15輔助及附屬設施261
16太陽能熱發電站的環境保護262
16.1基本規定262
16.2環境保護設計要求262
16.3汙染防治262
16.4環境保護設施263
參考文獻264

前言/序言

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