塔式太陽能光熱發(fā)電站設計關(guān)鍵技術(shù)
定 價:100 元
- 作者:許繼剛
- 出版時間:2019/4/1
- ISBN:9787519804428
- 出 版 社:中國電力出版社
- 中圖法分類:TM615
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書依托國家標準GB/T 513072018《塔式太陽能光熱發(fā)電站設計標準》、IEC(國際電工委員會)國際標準IEC 62862-4-1《塔式太陽能光熱發(fā)電廠設計總體要求》和國家重點研發(fā)計劃太陽能光熱發(fā)電及熱利用關(guān)鍵技術(shù)標準研究(項目編號:2017YFF0208300)的有關(guān)成果,結(jié)合國內(nèi)示范工程案例和國外光熱發(fā)電站設計經(jīng)驗提煉撰寫而成。本書圍繞塔式太陽能光熱發(fā)電站設計關(guān)鍵技術(shù)進行介紹,主要包括光熱資源評估、站址選擇、光污染分析、光熱關(guān)鍵設備部件選型設計、鏡場設計、儲熱系統(tǒng)設計、光熱工藝系統(tǒng)集成設計、控制系統(tǒng)設計、信息系統(tǒng)設計、吸熱塔結(jié)構(gòu)設計、定日鏡結(jié)構(gòu)設計、消防設計、鏡場清洗技術(shù)等方面。
本書是國內(nèi)首部塔式太陽能光熱電站設計的學書著作,填補空白。本書依托國際、國家標準和國家重點研發(fā)計劃的成果編寫而成,作者都是團隊里的技術(shù)骨干人員和各單位的技術(shù)專家,權(quán)威專業(yè)。
太陽能資源取之不盡,用之不竭,我們利用的很多資源,都直接或間接來自于太陽能。作為一種可再生能源發(fā)電方式,太陽能光熱發(fā)電利用集熱場將低密度的太陽能匯聚成高密度的能量,由太陽能轉(zhuǎn)化成熱能,通過工作流體傳熱,再由熱機或其他發(fā)電技術(shù)將其轉(zhuǎn)換成電能,并可以與化石燃料形成混合發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光熱發(fā)電綠色環(huán)保,建設場地靈活,在儲熱系統(tǒng)的配合下,可以連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電,電站既可并網(wǎng)運行,也可建成分布式電源為偏遠地區(qū)供電。
太陽能光熱發(fā)電主要有塔式、槽式、菲涅耳式和碟式四種形式,塔式太陽能光熱發(fā)電具有聚光比高、傳熱工質(zhì)能夠達到較高溫度、系統(tǒng)綜合效率高、設計參數(shù)可與常規(guī)火電機組一致等優(yōu)點,適合于大規(guī)模、大容量商業(yè)化應用,在國內(nèi)外取得了較快發(fā)展。為促進和規(guī)范太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,《住房城鄉(xiāng)建設部關(guān)于印發(fā)2015年工程建設標準規(guī)范制定、修訂計劃的通知》明確,由中國電力企業(yè)聯(lián)合會和中國能源建設集團有限公司工程研究院擔任主編單位,起草國家標準《塔式太陽能光熱發(fā)電站設計標準》。GB/T513072018 《塔式太陽能光熱發(fā)電站設計標準》自2018年12月1日正式實施。該國家標準的發(fā)布填補了國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電設計標準的空白,將對我國乃至世界太陽能光熱發(fā)電行業(yè)的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。
同時,第一屆全國太陽能光熱發(fā)電標準化技術(shù)委員會(SAC/TC565)也于2017年成立,對口國際電工委員會太陽能光熱發(fā)電技術(shù)委員會(IEC/TC117)。該標委會以國家標準的編制內(nèi)容為基礎(chǔ),申請立項IEC/TC117國際標準。2017年11月,在摩洛哥舉行的IEC年會上,由本書主編提交的標準提案獲得IEC官員和各成員國的高度評價并獲投票通過。會議明確由中國主持編制國際標準IEC6286241 《塔式太陽能光熱發(fā)電廠設計總體要求》,項目負責人由本書主編擔任,項目組由中國、西班牙、德國、葡萄牙、摩洛哥等國的20多位專家組成。
為了配合GB/T513072018 《塔式太陽能光熱發(fā)電站設計標準》的宣貫工作,使有關(guān)技術(shù)人員更好地掌握該國家標準的主要內(nèi)容,同時也為了解答當前塔式太陽能光熱發(fā)電設計的關(guān)鍵技術(shù)問題,特以國家標準配套的13個專題研究報告為基礎(chǔ),結(jié)合IEC國際標準編制過程中汲取的各國先進經(jīng)驗,以及由本書主編擔任項目負責人的國家重點研發(fā)計劃太陽能光熱發(fā)電及熱利用關(guān)鍵技術(shù)標準研究(2017YFF0208300)的研究成果,進行提煉整合,形成專著與讀者共享。本書針對性強、涉及面廣,研究內(nèi)容覆蓋了太陽能光熱資源評估、站址選擇、塔式太陽能光熱發(fā)電站光污染分析、光熱關(guān)鍵設備部件選型設計、鏡場設計、儲熱系統(tǒng)設計、光熱工藝系統(tǒng)集成設計、控制系統(tǒng)設計、信息系統(tǒng)設計、吸熱塔結(jié)構(gòu)研究、定日鏡結(jié)構(gòu)設計、消防設計、鏡場清洗技術(shù)等多個方面。本書的出版將有助于規(guī)范和提高我國塔式光熱發(fā)電站工程研究、設計、制造和建設的技術(shù)水平,對推動我國太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步具有重要作用。本書編委會由GB/T513072018 《塔式太陽能光熱發(fā)電站設計標準》、國際標準IEC6286241 《塔式太陽能光熱發(fā)電廠設計總體要求》、國家重點研發(fā)計劃太陽能光熱發(fā)電及熱利用關(guān)鍵技術(shù)標準研究(2017YFF0208300)的核心骨干人員和相關(guān)科研、設計單位的技術(shù)專家組成,分別來自中國能源建設集團有限公司工程研究院、中國電力企業(yè)聯(lián)合會、中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司、中國電力工程顧問集團有限公司、中國能源建設集團新疆電力設計院有限公司、浙江中控太陽能技術(shù)有限公司、中國科學院電工研究所(中國科學院大學)、河北省電力勘測設計研究院、國核電力規(guī)劃設計研究院有限公司等單位。
本書作者都是長期從事光熱發(fā)電工程研究、設計、制造與建設的專業(yè)技術(shù)人員,有著豐富的實踐經(jīng)驗。本書不僅有理論研究和設計方案比選,同時還有大量的調(diào)研數(shù)據(jù)和案例分析,對從事光熱發(fā)電站工程研究、設計、制造、建設的專業(yè)技術(shù)人員有著較好的指導作用。同時,對于從事光熱發(fā)電站調(diào)試、運行、維護、檢修、管理和教學、培訓的人員也有一定的參考價值。本書由許繼剛擔任主編,汪毅擔任副主編,負責全書的組織、策劃和統(tǒng)稿工作。王立軍負責全書的圖文整理工作。
前言由許繼剛編寫,第一章由許繼剛和王立軍編寫,第二章由田啟明編寫,第三章由彭兢編寫,第四章由曾春花編寫,第五章由陳玉虹編寫,第六章由李心編寫,第七章和第八章由趙曉輝編寫,第九章由仇韜編寫,第十章由楊金芳編寫,第十一章由李紅星編寫,第十二章由宮博編寫,第十三章由張開軍編寫,第十四章由王立軍和李心編寫,第十五章由李心和趙曉輝編寫。
全書由許繼剛和汪毅審定。由于太陽能光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速且本書編寫時間倉促,本書難免存在需要改進的地方,真誠歡迎讀者提出批評意見和修改建議。
編者
許繼剛,教授級高工,華中科技大學博士畢業(yè),中國能源建設集團科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理,中國能源建設集團有限公司工程研究院常務副院長(正院級),新世紀百千萬人才工程國家級人選,享受國務院政府特殊津貼專家,中國電力優(yōu)秀科技工作者,中國能源建設集團有限公司工程技術(shù)專家,中國電力工程顧問集團公司特級專家。擔任全國多個專業(yè)學術(shù)團體的主任、副主任,是全國太陽能光熱發(fā)電標準化技術(shù)委員會副主任委員,全國電站過程監(jiān)控及信息標準化技術(shù)委員會副主任委員。在國內(nèi)外發(fā)表中英文論文50余篇,主持和參加編寫著作5部,共獲得各級成果獎勵20余次。是國家重點研發(fā)計劃 太陽能光熱發(fā)電及熱利用關(guān)鍵技術(shù)標準研究(項目編號:2017YFF0208300)項目負責人,IEC國際標準《塔式太陽能光熱發(fā)電站設計總體要求》(IEC62862-4-1)項目負責人,工程建設國家標準GB/T51307-2018《塔式太陽能光熱發(fā)電站設計標準》主編,GB50660-2011《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》常務副主編,DL/T5456-2012《火力發(fā)電廠信息系統(tǒng)設計技術(shù)規(guī)定》主編。主持完成中國能源建設集團有限公司科研項目基于空氣工質(zhì)的塔式光熱雙循環(huán)發(fā)電技術(shù)研究和中國電力工程顧問集團公司太陽能熱發(fā)電應用技術(shù)研究等光熱發(fā)電課題。
前言
第一章 太陽能光熱發(fā)電技術(shù)概述 ……………………………………………1
第一節(jié)發(fā)展背景1 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)太陽能光熱發(fā)電形式3 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)塔式太陽能光熱發(fā)電現(xiàn)狀9 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)設計標準與關(guān)鍵技術(shù)13 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二章 太陽能光熱資源評估…………………………………………………17
第一節(jié)太陽輻射17 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)太陽能資源18 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)太陽能資源環(huán)境監(jiān)測站20 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)太陽能資源評估23 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三章 塔式太陽能光熱發(fā)電站站址選擇 …………………………………28
第一節(jié)太陽能資源條件28 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)氣象條件30 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)水源條件32 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)光污染影響33 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五節(jié)場地條件34 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四章 塔式太陽能光熱發(fā)電站光污染分析 ………………………………38
第一節(jié)光污染環(huán)境影響的評價現(xiàn)狀、標準及方法38 !!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)電站光污染影響分析42 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)預防措施45 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五章 塔式太陽能光熱關(guān)鍵設備部件選型設計…………………………47
第一節(jié)定日鏡選型47 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)傳熱工質(zhì)選擇51 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)吸熱器選型54 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)蒸汽發(fā)生器選型58 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五節(jié)儲熱方式選擇60 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第六節(jié)汽輪機組選型與運行模式62 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第六章 塔式太陽能光熱發(fā)電站鏡場設計 …………………………………67
第一節(jié)定日鏡場設計的基本思路67 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)定日鏡場設計邊界條件及輸入因素分析68 !!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)鏡場設計內(nèi)容70 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)幾種主要的定日鏡場布置方式及優(yōu)劣對比74 !!!!!!!!!!!!!!!!
第五節(jié)定日鏡場設計算例77 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第七章 塔式太陽能光熱儲熱系統(tǒng)設計 …………………………………………81
第一節(jié)儲熱系統(tǒng)及技術(shù)81 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)儲熱系統(tǒng)關(guān)鍵設備83 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)熔融鹽儲熱系統(tǒng)相關(guān)計算87 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)儲熱容量的優(yōu)化選取88 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第八章 塔式太陽能光熱工藝系統(tǒng)集成設計 ……………………………………89
第一節(jié)塔式太陽能光熱電站系統(tǒng)集成89 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)系統(tǒng)匹配及優(yōu)化設計92 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第九章 塔式太陽能光熱發(fā)電站控制系統(tǒng)設計 …………………………………98
第一節(jié)定日鏡控制98 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)塔式太陽能光熱發(fā)電站全廠控制系統(tǒng)101 !!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)塔式太陽能熱發(fā)電特有控制技術(shù)105 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十章 塔式太陽能光熱發(fā)電站信息系統(tǒng)設計 ………………………………115
第一節(jié)塔式太陽能電站信息系統(tǒng)應用現(xiàn)狀115 !!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)信息系統(tǒng)規(guī)劃原則116 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)塔式太陽能電站信息系統(tǒng)的規(guī)劃118 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)信息系統(tǒng)設計119 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十一章 塔式太陽能光熱發(fā)電站吸熱塔結(jié)構(gòu)設計 …………………………124
第一節(jié)吸熱塔結(jié)構(gòu)設計技術(shù)現(xiàn)狀124 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)吸熱塔結(jié)構(gòu)種類125 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)吸熱塔抗風設計128 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)吸熱塔抗震設計131 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五節(jié)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測136 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十二章 塔式太陽能光熱定日鏡結(jié)構(gòu)設計……………………………………138
第一節(jié)定日鏡結(jié)構(gòu)體系138 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)定日鏡風荷載140 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)定日鏡風振變形146 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)定日鏡結(jié)構(gòu)優(yōu)化148 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十三章 塔式太陽能光熱發(fā)電站消防設計……………………………………151
第一節(jié)電站的重點防火區(qū)域151 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)電站的特殊消防分析152 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)電站主要建(構(gòu))筑物的防火間距158 !!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)電站消防給水的有關(guān)問題160 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十四章 塔式太陽能光熱發(fā)電站鏡場清洗技術(shù) ……………………………162
第一節(jié)定日鏡清洗方式162 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)清洗水和清洗設備的要求164 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三節(jié)定日鏡清洗設備案例165 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四節(jié)定日鏡清洗實測數(shù)據(jù)168 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十五章 工程案例 …………………………………………………………………170
第一節(jié)德令哈50MW 塔式光熱發(fā)電站工程案例170 !!!!!!!!!!!!!!!!
第二節(jié)哈密50MW 塔式光熱發(fā)電站工程案例174 !!!!!!!!!!!!!!!!!
參考文獻180 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |