太陽能熱發電站設計（第二版）

《太陽能熱發電站設計（第二版）》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是王志峰等。

基本介紹

• 中文名：太陽能熱發電站設計（第二版）
• 作者：王志峰等
• 出版時間：2019年10月
• 出版社：化學工業出版社
• ISBN：9787122349590
• 類別：能源與動力工程
• 定價：¥98.00
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

編輯推薦

本書作為太陽能熱發電站設計的經典圖書，對太陽能聚光和吸熱部分有較深的理論描述，並結合實際工程給出了算例，對太陽能熱發電站的選址也做了較為詳細的描述。本書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。本書為“十二五”國家重點圖書並受到國家科學技術學術著作出版基金（2013年度）資助。

內容簡介

本書介紹了太陽能熱發電站的基本設計方法，主要面向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、儲熱和動力四大模組，本書著重介紹了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，並結合實際工程給出了算例，對太陽能熱發電站的選址也做了較為詳細的描述。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。

作者簡介

王志峰，中國科學院電工研究所研究員，博士生導師。1985年獲得武漢理工大學材料學院無機非金屬材料學學士學位，1990年獲武漢理工大學材料學院無機非金屬材料學碩士學位，1993年獲清華大學工程熱物理專業博士學位，中國科學院“百人計畫”，國家首批“萬人計畫”, 中國科學院首批特聘核心骨幹研究員。

研究方向：太陽能熱發電技術，太陽能建築技術。

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台數3

1.1.5發電站對環境影響控制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太陽輻照的表達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跟蹤面角度的計算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太陽法向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中國太陽法向直射輻射資源分布48

2.7.1我國的年平均日太陽法向直射輻照量分布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太陽法向直射輻射的測量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太陽總輻射表58

2.9.2太陽法向直射輻射表59

2.9.3大氣透過率測量儀60

2.10全球太陽法向直射輻射資源分布60

2.10.1衛星太陽法向直射輻照度的現場修正60

2.10.2全球太陽法向直射輻射資源分布60

3太陽能熱發電站總體設計63

3.1電站設計點63

3.1.1設計點的意義63

3.1.2利用設計點的計算實例63

3.2塔式電站定日鏡聚光場效率分析64

3.2.1定日鏡場光學分析軟體HOC簡介64

3.2.2定日鏡場光學分析軟體HOC的算法原理64

3.2.3定日鏡場光學分析軟體HOC的兩個具體版本67

3.2.4鏡面反射率的取值70

3.2.5大氣透過率分析71

3.2.6塔式吸熱器熱損76

3.3拋物面槽式太陽能集熱器熱性能83

3.3.1槽式真空管熱損係數84

3.3.2槽式集熱器熱性能測量方法現狀85

3.3.3槽式集熱器熱性能測試方法92

3.4電站設計需要的基礎資料112

3.5設計的主要參數和原則112

3.6電站總體參數描述113

3.7年發電量計算113

3.7.1採用設計點方法計算113

3.7.2年發電量計算實例114

3.7.3熱發電站容量最佳化117

3.7.4基於逐時模擬的發電量計算方法117

3.7.5地理位置對拋物面槽式集熱器效率計算的影響122

3.8儲熱量的確定126

3.8.1儲熱量選取的原則126

3.8.2儲熱功率選取的原則127

3.9電站總平面規劃要點127

3.10聚光場布置注意事項131

4聚光系統設計133

4.1系統總體描述133

4.1.1聚光系統的組成133

4.1.2聚光器調控原則和模式133

4.1.3聚光場控制模式133

4.1.4CFSC控制室位置和環境要求134

4.1.5聚光場輸出的計算方法134

4.1.6反射鏡積灰的影響134

4.2聚光場布置原則135

4.2.1定日鏡基本知識135

4.2.2球面定日鏡聚光像散特性137

4.2.3輪胎面定日鏡簡介138

4.2.4槽式聚光器的光學損失139

4.2.5聚光場布置的一般原則141

4.3塔式電站聚光場設計143

4.3.1定日聚光場基本運行模式及基本設計參數143

4.3.2定日聚光場最佳化設計方法144

4.3.3塔式吸熱器系統的設計148

4.4塔式電站聚光場控制設計150

4.4.1聚光場控制系統技術條件150

4.4.2定日鏡跟蹤誤差的校正151

4.5槽式電站聚光場設計154

4.5.1聚光場的軸向布置155

4.5.2槽式集熱器集熱效率評價159

4.5.3槽式集熱場設計164

4.6槽式電站聚光場控制設計165

4.6.1槽式電站聚光場控制系統技術條件165

4.6.2控制系統結構165

4.7集熱器的風載特性165

4.7.1風洞實驗——定日鏡風載特性166

4.7.2外場測量——槽式聚光器風載170

5吸熱器系統設計187

5.1系統總體描述187

5.1.1吸熱器系統配置187

5.1.2吸熱器組成及其調控原則188

5.1.3吸熱器額定功率的確定原則190

5.2吸熱器系統的材料選用191

5.2.1傳熱介質191

5.2.2吸熱體材料191

5.2.3吸熱體表面塗層192

5.2.4塔式吸熱器保溫材料192

5.2.5管材192

5.3吸熱器系統的管路和泵選用192

5.4吸熱器系統的控制193

5.4.1吸熱器控制系統邏輯193

5.4.2控制設計範圍194

5.4.3控制方式194

5.5吸熱器系統運行方式設計195

5.5.1總則195

5.5.2吸熱器啟動195

5.5.3吸熱器工作模式195

5.5.4吸熱器的技術改進195

5.6吸熱器的排污系統及其設備196

5.6.1排污範圍196

5.6.2排污方式196

5.6.3排污裝置197

5.6.4排污原則和方法197

5.7拋物面槽式吸熱管真空性能197

5.7.1拋物面槽式吸熱管結構概述197

5.7.2拋物面槽式吸熱管真空可靠性研究現狀199

5.7.3拋物面槽式吸熱管放氣性能205

5.7.4拋物面槽式吸熱管放氣性能測試208

5.7.5拋物面槽式吸熱管滲氣性能216

5.7.6拋物面槽式吸熱管滲氫量預測219

6儲熱系統229

6.1系統總體描述229

6.1.1儲熱系統的作用229

6.1.2儲熱系統分類230

6.1.3儲熱方式選擇231

6.1.4儲熱材料存放231

6.2儲熱系統的技術要求231

6.3儲熱材料和模式232

6.3.1熔融鹽儲熱和室溫離子流體材料232

6.3.2混凝土儲熱材料232

6.3.3混凝土儲熱器的換熱設計233

6.3.4相變材料儲熱235

6.3.5固體材料儲熱用於空氣吸熱器系統235

6.3.6飽和水/蒸汽儲熱236

6.3.7合金相變儲熱材料236

6.4儲熱系統分類與組成237

6.4.1主動型直接儲熱系統237

6.4.2主動型間接儲熱系統239

6.4.3被動型儲熱系統240

6.4.4儲熱系統的組成242

6.5儲熱材料和容器的選用243

6.6儲熱容器的充放熱設備及流程設計243

6.7儲熱系統控制244

6.7.1控制系統組成244

6.7.2儲熱系統控制邏輯244

6.8儲熱系統檢修設施244

7廠址選擇、電力負荷與發電流程245

7.1廠址選擇245

7.1.1選址原則245

7.1.2巨觀選址245

7.1.3生態保護245

7.1.4儲熱容器放置245

7.1.5太陽能資源與選址246

7.1.6廠址用地選擇246

7.1.7站址標高確定247

7.1.8發電站廠址的地震烈度247

7.1.9廠址位置確定247

7.1.10發電站居住區位置的選擇248

7.2電力負荷與發電流程248

7.2.1電力負荷資料248

7.2.2電力負荷規劃248

7.2.3電力輸出時段選擇248

8廠區規劃249

8.1基本規定249

8.1.1發電站的廠區規劃原則249

8.1.2發電站的廠區規劃設計要求249

8.1.3廠區規劃注意事項250

8.1.4廠區綠化的布置250

8.1.5廠區主要建築物的方位250

8.1.6吸熱塔耐溫防火250

8.2主要建築物和聚光場的布置250

8.2.1主廠房位置的確定250

8.2.2塔式電站吸熱塔布置251

8.2.3聚光場內道路布置251

8.2.4廠區圍牆251

8.3交通運輸251

8.4豎向布置252

8.5管線布置253

8.5.1廠區地下管線的布置253

8.5.2架空管線的布置253

8.5.3管線與周邊環境的協調253

9主廠房布置254

9.1主廠房方位254

9.2主廠房與儲熱器254

9.3太陽能儲熱系統布置254

10水處理設備及系統255

10.1吸熱器和蒸發器補給水處理255

10.2水處理設備的計算255

10.3給水、爐水校正處理及熱力系統水汽取樣255

10.4防腐256

11電力系統257

11.1發電站與電力網的連線257

11.2系統保護257

11.3系統通信257

12電氣設備及系統258

12.1高壓配電裝置258

12.2電氣主控制室258

12.3直流系統258

12.4電氣測量儀表258

12.5繼電保護和安全自動裝置258

12.6照明系統259

12.7電纜選擇與敷設259

12.8過電壓保護和接地259

12.9爆炸火災危險環境的電力裝置259

13熱工自動化260

13.1基本規定260

13.2控制方式260

13.3熱工檢測260

13.4自動調節261

13.5熱工保護261

13.6聯鎖261

13.7電源和氣源261

13.8控制室261

13.9電纜、導管和就地設備布置262

13.10採暖的基本規定262

13.11太陽能吸熱塔262

13.12廠區採暖熱網及加熱站262

14建築和結構264

14.1基本規定264

14.2防火264

14.3室內環境265

15輔助及附屬設施266

16太陽能熱發電站的環境保護267

16.1基本規定267

16.2環境保護設計要求267

16.3污染防治267

16.4環境保護設施268

參考文獻269