塔式太阳能光热发电站设计关键技术

　　《塔式太阳能光热发电站设计关键技术》依托国家标准GB/T51307—2018《塔式太阳能光热发电站设计标准》、IEC（国际电工委员会）国际标准IEC62862-4-1《塔式太阳能光热发电厂设计总体要求》和国家重点研发计划“太阳能光热发电及热利用关键技术标准研究”（项目编号：2017YFF0208300）”的有关成果，结合国内示范工程案例和国外光热发电站设计经验提炼撰写而成。《塔式太阳能光热发电站设计关键技术》围绕塔式太阳能光热发电站设计关键技术进行介绍，主要包括光热资源评估、站址选择、光污染分析、光热关键设备部件选型设计、镜场设计、储热系统设计、光热工艺系统集成设计、控制系统设计、信息系统设计、吸热塔结构设计、定日镜结构设计、消防设计、镜场清洗技术等方面。《塔式太阳能光热发电站设计关键技术》可供光热发电站设计人员参考，也可供相关科研、装备、安装、调试、运行、检修、管理、教学、培训人员阅读使用。

　　《塔式太阳能光热发电站设计关键技术》许继刚，教授高工，华中科技大学博士毕业，中国能源建设集团科技发展有限公司总经理，中国能源建设集团有限公司工程研究院常务副院长（正院），“新世纪百千万人才工程”国家人选，享受国务院政府特殊津贴，中国电力优秀科技工作者，中国能源建设集团有限公司工程技术，中国电力工程顾问集团公司特。担任全国多个专业学术团体的主任、副主任，是全国太阳能光热发电标准化技术委员会副主任委员，全国电站过程监控及信息标准化技术委员会副主任委员。在国内外发表中英文论文50余篇，主持和参加编写著作5部，共获得各成果奖励20余次。是国家重点研发计划 “太阳能光热发电及热利用关键技术标准研究”（项目编号：2017YFF0208300）”项目负责人，IEC国际标准《塔式太阳能光热发电站设计总体要求》（IEC62862-4-1）项目负责人，工程建设国家标准GB/T51307-2018《塔式太阳能光热发电站设计标准》主编，GB50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》常务副主编，DL/T5456-2012《火力发电厂信息系统设计技术规定》主编。主持完成中国能源建设集团有限公司科研项目“基于空气工质的塔式光热双循环发电技术研究”和中国电力工程顾问集团公司”太阳能热发电应用技术研究“等光热发电课题。

前言
第一章 太阳能光热发电技术概述 ……………………………………………１
第一节发展背景１ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节太阳能光热发电形式３ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节塔式太阳能光热发电现状９ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节设计标准与关键技术１３ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二章 太阳能光热资源评估…………………………………………………１７
第一节太阳辐射１７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节太阳能资源１８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节太阳能资源环境监测站２０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节太阳能资源评估２３ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三章 塔式太阳能光热发电站站址选择 …………………………………２８
第一节太阳能资源条件２８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节气象条件３０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节水源条件３２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节光污染影响３３ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五节场地条件３４ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四章 塔式太阳能光热发电站光污染分析 ………………………………３８
第一节光污染环境影响的评价现状、标准及方法３８ !!!!!!!!!!!!!!
第二节电站光污染影响分析４２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节预防措施４５ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五章 塔式太阳能光热关键设备部件选型设计…………………………４７
第一节定日镜选型４７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节传热工质选择５１ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节吸热器选型５４ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节蒸汽发生器选型５８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五节储热方式选择６０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第六节汽轮机组选型与运行模式６２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第六章 塔式太阳能光热发电站镜场设计 …………………………………６７
第一节定日镜场设计的基本思路６７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节定日镜场设计边界条件及输入因素分析６８ !!!!!!!!!!!!!!
第三节镜场设计内容７０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节几种主要的定日镜场布置方式及优劣对比７４ !!!!!!!!!!!!!!!!
第五节定日镜场设计算例７７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第七章 塔式太阳能光热储热系统设计 …………………………………………８１
第一节储热系统及技术８１ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节储热系统关键设备８３ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节熔融盐储热系统相关计算８７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节储热容量的优化选取８８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第八章 塔式太阳能光热工艺系统集成设计 ……………………………………８９
第一节塔式太阳能光热电站系统集成８９ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节系统匹配及优化设计９２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第九章 塔式太阳能光热发电站控制系统设计 …………………………………９８
第一节定日镜控制９８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节塔式太阳能光热发电站全厂控制系统１０１ !!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节塔式太阳能热发电特有控制技术１０５ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十章 塔式太阳能光热发电站信息系统设计 ………………………………１１５
第一节塔式太阳能电站信息系统应用现状１１５ !!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节信息系统规划原则１１６ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节塔式太阳能电站信息系统的规划１１８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节信息系统设计１１９ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十一章 塔式太阳能光热发电站吸热塔结构设计 …………………………１２４
第一节吸热塔结构设计技术现状１２４ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节吸热塔结构种类１２５ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节吸热塔抗风设计１２８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节吸热塔抗震设计１３１ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第五节结构安全监测１３６ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十二章 塔式太阳能光热定日镜结构设计……………………………………１３８
第一节定日镜结构体系１３８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节定日镜风荷载１４０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节定日镜风振变形１４６ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节定日镜结构优化１４８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十三章 塔式太阳能光热发电站消防设计……………………………………１５１
第一节电站的重点防火区域１５１ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节电站的特殊消防分析１５２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节电站主要建（构）筑物的防火间距１５８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节电站消防给水的有关问题１６０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十四章 塔式太阳能光热发电站镜场清洗技术 ……………………………１６２
第一节定日镜清洗方式１６２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第二节清洗水和清洗设备的要求１６４ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第三节定日镜清洗设备案例１６５ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第四节定日镜清洗实测数据１６８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第十五章 工程案例 …………………………………………………………………１７０
第一节德令哈５０ＭＷ 塔式光热发电站工程案例１７０ !!!!!!!!!!!!!!!!
第二节哈密５０ＭＷ 塔式光热发电站工程案例１７４ !!!!!!!!!!!!!!!!!
参考文献１８０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!