6 总结与展望

6.1 总结

本文在某30MW燃煤电站的基础上,根据子系统对温度的不同需求提出太阳能热源与溴化锂吸收式制冷机的集成方案,并讨论各集成方案各自的优劣。

本文首先分析了中国国内各地的太阳能资源分布情况及采暖制冷需求关系,在西北地区及东北地区太阳能资源相对丰富,但是一般只有采暖需求;在南部地区,太阳能资源相对较少,制冷需求较大,适合发展冷热电三联产系统。以深圳为例,本文讨论了其多年来的月平均太阳能直射辐射量变化及温度变化情况。经过分析可以看出,针对南方地区,300~600W/m2辐照度的太阳能在日分布中占据很大的比例。

其次,本文分析了太阳能集热场系统传递关系,并建立了太阳能场、煤燃烧模块、蒸汽循环模块及溴化锂吸收式制冷模块的数学模型。根据文献中提供的数据建立模型进行验证,验证结果表明,各个模型误差都能控制在可接受范围内。最后对各模块调整进出口参数进行单变量分析。针对文中占有重要地位的CSP模块,介绍了传热流体进出口温度变化对集热场效率的影响,并讨论了在不同太阳能辐射情况下,传热介质平均温度对性能的影响等情况。结果显示,当太阳能辐照强度较低时,传热工质进口参数的升高将导致集热器效率的降低。

最后,在模拟30MW发电厂的基础上,针对不同的太阳能照量及集热场流量约束,提出了针对不同辐照强度采用不同的运行工况:无光照工况,光照不足工况及光照充足工况。结果显示,在无光照工况下,随着吸收式制冷机组热负荷的提高,抽取的蒸汽量增加,导致系统发电量降低,但是一次能源利用效率及化石能源节约率升高。而在光照不充分阶段,集热场进出口参数设为110℃/200℃,随着光照的增强,系统的一次能源利用效率及化石能源节约率均上升。在光照充分工况下,集热场进出口参数设为293℃/391℃,随着光照的增强,太阳能集热场所能加热的给水量增加,使系统的发电量增加。当DNI=0.9kW/m2时,系统的发电量可以增大8.2MW。