塔式太阳能光热发电站设计标准
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10 集热系统及设备

10.1 一般规定

10.1.1 集热系统设计应根据典型太阳年数据、机组容量、储热系统容量、运行模式等,经技术经济比较后确定。

10.1.2 集热系统设备选型应满足站址环境条件的要求。

10.1.3 定日镜场采光面积应满足吸热器最大热功率要求。

10.1.4 集热场特殊设备应采取相应的防护措施,符合防火、防爆、防潮、防尘、防腐、防冻等有关要求。

10.2 定 日 镜

10.2.1 定日镜的反射镜、支架、驱动装置等部件应满足定日镜设备性能要求,定日镜应满足集热系统工艺要求。

10.2.2 定日镜运行风荷载应根据当地气象条件进行技术经济比较后确定。

10.2.3 在保护状态下,定日镜设计应满足当地50年一遇最大风速时不发生破坏的要求。

10.2.4 在保护状态下,定日镜设计应能够承受当地50年一遇的基本雪荷载。

10.2.5 定日镜镜面尺寸应根据机组容量、站址地形、环境气象条件、吸热塔布置及吸热器受热面尺寸,并结合定日镜驱动装置配置,经过技术经济比较后确定。

10.2.6 反射镜选择应符合下列规定:

1 反射镜的镜面形状误差应满足聚光性能要求;

2 反射镜的镜面反射率应满足集热场整体性能要求;

3 反射镜的镜面强度应符合现行国家标准《太阳能用玻璃第3部分:玻璃反射镜》GB/T 30984.3和《光热发电玻璃反射镜抗冰雹冲击试验方法》GB/T 33235的规定。

10.2.7 支架设计应符合下列规定:

1 支架强度应满足定日镜遭遇设计极端工况时的结构安全要求;

2 支架刚度应满足定日镜的聚光性能要求,抵抗反射镜重力及定日镜工作过程中风载引起的弯曲和扭转变形;

3 支架应根据站址所在地的环境气象条件进行25年防腐蚀处理。

10.2.8 驱动装置可采用回转减速机、电动推杆、液压缸或螺旋升降机等方式,其精确度应满足集热场的整体性能要求。

10.3 吸 热 器

10.3.1 吸热器设计应满足集热系统工艺要求。

10.3.2 吸热器工质可采用熔融盐或水/蒸汽。

10.3.3 吸热器可采用外置式或腔式两种型式,应根据机组容量和环境气象条件,并结合定日镜的布置方式确定。

10.3.4 外置式熔融盐吸热器设计应符合下列规定:

1 对应设计点的吸热器输出热功率应根据汽轮机额定热功率及储热系统容量确定;

2 吸热器出口熔融盐工作温度及压力宜与传热、换热系统设计参数相匹配,吸热器出口熔融盐额定温度宜在±5℃范围内变化;

3 吸热器应设置进口缓冲罐,其容积应根据定日镜场散焦时间确定;进口缓冲罐配置空气储罐;在进口缓冲罐和空气储罐上应设置安全阀;

4 吸热器宜设置出口缓冲罐,出口缓冲罐按常压设计;

5 吸热器宜在20%~100%最大热功率范围内安全稳定工作;

6 在吸热器不能被阳光照射的部位应设置电伴热,电伴热功率宜满足预热和防凝要求。

10.3.5 外置式和腔式水/蒸汽吸热器设计应符合下列规定:

1 对应设计点的吸热器输出热功率不应小于汽轮机额定热功率;

2 吸热器出口过热蒸汽额定温度宜高于汽轮机额定进汽温度3℃;

3 吸热器出口再热蒸汽额定温度宜高于汽轮机中压缸额定进汽温度2℃;

4 吸热器过热器出口至汽轮机进口的压降不宜大于汽轮机额定进汽压力的5%;

5 再热器设置应经技术经济比较后确定;

6 吸热器的汽包、过热器出口、再热器进口均应设置安全阀,其要求应符合现行行业标准《电站锅炉安全阀技术规程》DL/T 959的有关规定;

7 根据设计参数和系统整体要求,吸热器可采用自然或强制循环方式。

10.4 定日镜清洗装置

10.4.1 定日镜清洗装置应根据当地环境、定日镜面积和数量、镜面清洁度要求确定。

10.4.2 定日镜宜采用水清洗方式。在缺水和冬季严寒地区,定日镜可采用无水清洗方式。