硕士论文：太阳能辅助燃煤发电系统研究.doc文档60页原创精品

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要实现太阳能辅助燃煤集成发电系统的规模化，应从技术方面加大对太阳能热 发电聚光集热等设备的产生蒸汽取代厂用汽源还是取代回热抽汽，各集成方案热 力性能均比原单纯燃煤机组要好太阳能集热器产生 在超临界机组单纯燃煤厂用汽工况基础上，对太阳能集热器产生蒸 汽取代厂用蒸汽汽源与取代各级回热抽汽进行对比分析，表明以节煤量作为评价标 准，不论是太阳能集热器部分内容简介阳能集热器产生蒸汽取代 超临界燃煤机组厂用蒸汽汽源进行部分内容简介阳能集热器产生蒸汽取代 超临界燃煤机组厂用蒸汽汽源进行理论分析与计算。

在超临界机组单纯燃煤厂用汽工况基础上，对太阳能集热器产生蒸 汽取代厂用蒸汽汽源与取代各级回热抽汽进行对比分析，表明以节煤量作为评价标 准，不论是太阳能集热器产生蒸汽取代厂用汽源还是取代回热抽汽，各集成方案热 力性能均比原单纯燃煤机组要好太阳能集热器产生蒸汽取代段抽汽的节煤量是 所有的集成方案中最多的，节煤量高达。

要实现太阳能辅助燃煤集成发电系统的规模化，应从技术方面加大对太阳能热 发电聚光集热等设备的研发，从政策方面加大对于太阳能开发利用的激励与扶 持力度，为集成发电系统提供基本的政策支持。

关键词太阳能燃煤机组集成发电系统节煤量厂用蒸汽系统 华北电力大学学位论文 ， ， ， ， ， ， ， ， ， 热力学建模 集成系统热力性能计算分析 集热场布置分析 集热器热效率 集热场面积 本章小结 第章太阳能与厂用蒸汽汽源集成分析 厂用蒸汽系统简介 厂用蒸汽系统的供汽汽源华北电力大学学位论文 厂用蒸汽的用途 厂用蒸汽系统的疏水 辅助蒸汽联箱 厂用蒸汽系统热力性能分析 集成系统理论分析 设备连接分析 系统运行分析 集成方案实例分析 集成方案 燃煤侧热力性能分析 太阳能与厂用汽源集成和与回热抽汽集成对比分析 本章小结 第章集成系统规模化问题 技术方面 政策方面 本章小结 第章结论与展望 主要研究结论 后续工作展望 参考文献 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 攻读硕士学位期间参加的科研工作 致谢 华北电力大学学位论文 第章绪论 选题背景 能源概况 能源是实现社会可持续发展的重要物质基础，是推动国民经济发展的强大动力 。

目前，世界上绝大多数国家都以石油天然气和煤炭等化石燃料为主要能源， 然而地球上的化石能源是有限的。

据世界能源统计的数据表明，截止 年底，全球原油剩余探明储量为万亿桶不含加拿大油砂，全球天然 气探明储量为万亿立方米，全球煤炭探明储量万亿吨。

按年的 年开采速度计算，原油天然气和煤炭仅可分别开采年年和年，形 势非常严峻。

另方面，全球化石能源的分布极为不均。

美国欧盟中国等对能 源需求大的国家和地区的能源储量很少，而中东俄罗斯等地自身对能源需求较少， 但储量却占到了全球的以上。

随着全球经济的发展世界人口的剧增和人民生 活水平的不断提高，世界能源需求量持续增加，能源短缺的问题将越来越严重，能 源分布不均也会带来更严峻的问题。

我国的化石能源资源储量也不容乐观。

据资料显示，现有探明经济可开发剩余 可开采总储量为亿吨标准煤，约占世界总量的。

我国能源剩余可开采总 储量的结构为原煤占，原油占，天然气占。

我国能源资源保证 程度仅为年。

因此，单纯依赖化石燃料不足以构建可持续发展的综合能源 体系，应该考虑多种能源互补尤其是化石燃料与可再生能源的互补。

我国太阳能资源 在太阳能风能潮汐能地热能等众多的可再生能源中，太阳能以其储量无 限性存在普遍性和利用清洁性等独特优势成为最理想的替代能源。

我国幅员广大，土地辽阔，有着十分丰富的太阳能资源。

每年全国陆地表面接 收的太阳辐射能相当于亿标准煤。

如果将这些太阳能全部都用于发电，约等 于上万个三峡电站的总发电量。

全国各地每年太阳能总辐射量为， 中值为按照水平面上年太阳辐射量和年日照时数的大小，可将我国太 阳能资源区划分为四个等级，分别为资源丰富区Ⅰ区资源较富区Ⅱ区 资源般区Ⅲ区和资源贫乏区Ⅳ区。

我国不同太阳能资源等级的水平面上 年太阳辐照量年日照时数及主要代表地区，示于表华北电力大学学位论文 表中国太阳能资源区域划分 等 级 太阳能条件水平面上年太阳辐照量年日照时数地区 Ⅰ资源丰富区 宁夏北甘肃西新疆东南青海 西西藏西 Ⅱ资源较富区 河北西北北京天津山西北 内蒙古及宁夏南甘肃中东青海 东西藏南新疆南 Ⅲ资源般区 山东河南河北东南山西南 新疆北吉林辽宁云南陕西 北甘肃东南广东南 湖南广西江西江苏浙江 上海安徽湖北福建北广东 北陕西南黑龙江 Ⅳ资源贫乏区四川贵州重庆 图示出我国太阳能资源分布图，可以更直观地了解我国太阳能资源的区域 划分情况。

由图可见，我国太阳能资源丰富和比较丰富的Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区的总 面积占国土面积的以上，年日照时数大于，太阳辐射总量高于 。

图中国太阳能资源分布图华北电力大学学位论文 我国太阳能资源如此丰富，因此，研究如何安全清洁高效地利用太阳能已 成为能源相关行业项重大的科研任务。

集成热发电 从太阳能的发电用途来说，它主要有两种方式种是直接利用太阳辐射能发 电的太阳能光伏发电，即将太阳辐射能直接转换为电能另种是间接利用太阳辐 射能发电的太阳能光热发电，它与常规火力发电方式相似，不同之处为常规火力发 电以化石燃料的化学能为介质热能来源，而太阳能光热发电是以太阳辐射能为介质 热能来源。

与光伏发电相比，太阳能光热发电没有生产太阳能电池带来的高能耗高污染 问题，设备生产过程清洁发电规模效益好。

但太阳能热发电也有其局限性，受大 气环境日照时间和季节的影响，太阳能辐射具有不稳定性和不连续性，这样就导 致太阳能热发电效率较低成本较高。

自世纪年代以来，欧美等国提出通过提高太阳能热发电系统的热力性能， 以减小太阳能热发电成本。

为此，太阳能与化石能源相结合的集成热发电系统得到 了广泛关注。

自年，国际能源署和根据能源可持续发展战略， 将太阳能与化石能源相结合的集热式太阳能复合热发电系统 列为二十世纪近期和中期太阳能热利用的发展目标。

太阳能辅助燃煤发电系统 即是集成热发电方式中的种。

国内外研究动态 国外研究动态 国际上对于太阳能辅助燃煤发电系统的研究，最早始于澳大利亚课 题组，其提出用太阳能热作为辅助热源代替汽轮机抽汽加热火电厂锅炉给水的思 路，将太阳能热应用于常规燃煤电站，并以澳大利亚维多利亚州的个燃煤电厂为 例进行了理论分析，结果表明，在理想情况下，用太阳能热系统收集的的热 媒作为辅助热源代替汽轮机回热抽汽来加热传统燃煤电厂的给水，被取代的抽汽可 用于发电，使原燃煤电厂的发电功率提高。

澳大利亚计划建立座采用技术槽式太阳能技术的太阳能热电 站，用于位于南威尔士大峡谷中的座燃煤火电厂的蒸汽预热。

这 个项目的实施将会显著提高定量燃煤的电力输出，而且它利用了已有基础设备，同 单纯的太阳能热电站相比，降低了初期建设费用。

作为其可再生能源项目之，美国电力研究院对两项能够对常规热技华北电力大学学位论文 硕士学位论文 太阳能辅助燃煤发电系统研究 王梦娇 年月华北电力大学学位论文 国内图书分类号学校代码 国际图书分类号密级公开 工学硕士学位论文 太阳能辅助燃煤发电系统研究 硕士研究生王梦娇 导师王修彦教授 申请学位工学硕士 学科动力工程及工程热物理 专业工程热物理 所在学院能源动力与机械工程学院 答辩日期年月 授予学位单位华北电力大学 华北电力大学学位论文 ， 华北电力大学学位论文 华北电力大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明此处所提交的硕士学位论文太阳能辅助燃煤发电系统研究， 是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间进行研究工作所取得 的成果。

据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成 果。

对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。

本声明的法律结果将完全由本人承担。

作者签名王梦娇日期年月日 华北电力大学硕士学位论文使用授权书 太阳能辅助燃煤发电系统研究系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在 导师指导下完成的硕士学位论文。