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第1章总论1

1.1概述1

1.1.1太阳能热发电的分类1

1.1.2太阳能热动力发电发展简史2

1.1.3太阳能热动力发电技术发展现状8

1.2太阳能热动力发电系统及其分析9

1.2.1电站基本热力系统9

1.2.2电站系统分析10

1.2.3太阳能双能源联合循环发电系统14

1.2.4太阳能双工质联合循环发电系统16

1.3太阳能热动力发电站的基本组成20

1.3.1聚光集热子系统20

1.3.2储热子系统24

1.3.3辅助能源子系统25

1.3.4监控子系统25

1.3.5热动力发电子系统25

1.4太阳能热动力发电站的优化设计研究26

1.4.1有限时间热力网格的基本原理简介26

1.4.2有限时间热力网格用于分析太阳能热动力发电站的优化设计30

第2章槽式太阳能热动力发电32

2.1 槽式太阳能热动力发电站的系统组成与工作原理32

2.1.1电站系统组成32

2.1.2电站工作原理33

2.2槽形抛物面聚光器34

2.2.1槽形抛物面的聚光设计34

2.2.2槽形抛物面聚光器主参数的设计计算37

2.2.3聚光器定位布置的设计分析39

2.2.4聚光器的镜面结构设计40

2.3线聚焦接收器41

2.3.1高真空集热管42

2.3.2空腔集热管51

2.3.3复合空腔集热管56

2.3.4不同形式集热管特性的比较分析61

2.4槽形抛物面聚光集热器及其性能分析63

2.4.1槽形抛物面聚光集热器的分类63

2.4.2槽式太阳能热动力发电站中两种主要形式的槽形抛物面聚光集热器63

2.4.3槽形抛物面聚光器的光学性能分析66

2.4.4槽形抛物面聚光集热器的热性能分析68

2.4.5槽形抛物面聚光集热器的结构载荷设计分析69

2.4.6聚光器镜架的结构设计73

2.4.7槽形抛物面聚光集热器的支架结构75

2.5槽形抛物面聚光集热器集热工质选择的比较分析75

2.5.1可以选用的集热工质的基本特性75

2.5.2工作性能的比较计算与分析77

2.6槽形抛物面聚光集热器直接产生蒸汽（DSG）技术83

2.6.1集热管中直接产生蒸汽过程的物理描述83

2.6.2集热管中流体流动过程的动态特性分析86

2.6.3工质参数控制的理论描述89

2.6.4直接产生蒸汽实验研究的设计91

2.6.5直接产生蒸汽技术示范应用的设计原则95

2.7槽形抛物面聚光集热器阵列的设计与布置95

2.7.1确定聚光集热器回路长度95

2.7.2集热器阵列设计96

2.7.3集热器阵列布置97

2.8缓冲储热汽水分离器的设计及其在聚光集热器阵列中的布置99

2.8.1缓冲储热汽水分离器的设计99

2.8.2缓冲储热汽水分离器在聚光集热器阵列中的布置设计102

2.9槽形抛物面直接产生蒸汽聚光集热器回路储热系统的设计研究103

2.9.1集热器回路储热原理103

2.9.2集热器回路储热设计104

2.9.3储热槽的设计106

2.10槽式太阳能热动力发电站的系统优化设计分析110

2.11槽式太阳能直接产生蒸汽50MW。热动力发电站的设计研究111

2.11.1电站设计研究的基础数据112

2.11.2 电站系统总体设计113

2.12典型槽式太阳能热动力发电站介绍117

2.12.1国际LUZ公司槽式太阳能热动力发电站117

2.12.2 Spanish-German联合工程公司INDITEP：槽式太阳能热动力发电站121

第3章 塔式太阳能热动力发电124

3.1塔式太阳能热动力发电站的系统组成与工作原理124

3.1.1电站系统组成124

3.1.2 电站工作原理125

3.2塔式聚光装置125

3.2.1定日镜125

3.2.2定日镜阵列131

3.23镜场设计分析135

3.3定日镜跟踪系统141

3.3.1定日镜像散现象142

3.3.2太阳视位置跟踪原理144

3.3.3太阳视位置跟踪装置148

3.4塔顶接收器149

3.4.1塔顶接收器的分类及其热过程的应用传热原理149

3.4.2圆柱接收器150

3.4.3复合容积接收器157

3.4.4空腔接收器161

3.5 塔式聚光集热系统性能的综合分析166

3.5.1镜面散焦分析166

3.5.2镜场参数的极限分析166

3.5.3镜场与塔顶接收器的总体性能评估167

3.6塔式太阳能热动力发电站中央动力塔168

3.6.1塔高计算168

3.6.2动力塔的原则结构设计169

3.7塔式太阳能热动力发电站的储热设计169

3.7.1混合盐集热储热169

3.7.2空气堆积床显热储热169

3.8 塔式太阳能热动力发电站监控系统170

3.9塔式太阳能双工质双循环热动力发电站的设计研究171

3.9.1双工质双循环的基本工作原理172

3.9.2塔式太阳能双工质双循环100MWe热动力发电站的概念设计172

3.10典型塔式太阳能热动力发电站介绍174

3.10.1美国Solar Ⅰ、Solar Ⅱ塔式太阳能热动力发电站174

3.10.2西班牙PS 10塔式太阳能热动力发电站178

第4章 盘式太阳能热动力发电180

4.1盘式太阳能热动力发电装置的系统组成与工作原理180

4.1.1装置系统组成180

4.1.2装置工作原理180

4.2旋转抛物面聚光器181

4.2.1旋转抛物面的聚光设计181

4.2.2旋转抛物面聚光器的镜面利用系数183

4.2.3旋转抛物面的聚光性能分析184

4.2.4旋转抛物面聚光器的结构设计186

4.3空腔接收器186

4.3.1两种加热设计原理187

4.3.2圆柱形陶瓷空腔体的热性能分析187

4.3.3拱形钠热管接收器的设计研究190

4.4热动力发电机组194

4.4.1传统兰金循环热动力发电194

4.4.2斯特林循环热动力发电194

4.4.3机组支撑结构199

4.5典型盘式太阳能热动力发电装置介绍199

4.5.1盘式太阳能斯特林循环热动力发电装置199

4.5.2盘式太阳能兰金循环热动力发电装置201

第5章 条式太阳能热动力发电203

5.1条式太阳能热动力发电站的系统组成与工作原理203

5.1.1电站系统组成203

5.1.2电站工作原理203

5.2条形线性菲涅尔反射式聚光装置203

5.2.1线性菲涅尔反射聚光原理203

5.2.2条形反射镜的方位和镜位布置设计204

5.2.3条形聚光装置的主要性能特点205

5.3塔杆顶接收器206

5.3.1接收器的结构组成206

5.3.2玻璃真空集热管206

5.3.3接收器的热损失207

5.3.4接收器的塔杆顶布置方式208

5.3.5塔杆顶接收器二次反射系统的布置设计208

5.4条形聚光集热装置性能的优化设计210

5.4.1最佳集热管长度210

5.4.2装置性能的优化设计210

5.5条式太阳能热动力联合循环发电站介绍212

第6章 太阳池热动力发电215

6.1太阳池热动力发电站的系统组成与工作原理215

6.1.1电站系统组成215

6.1.2电站工作原理215

6.2太阳池理论216

6.2.1太阳池工作原理216

6.2.2太阳池对入射太阳辐射的吸收217

6.2.3太阳池的热性能分析219

6.3太阳池热动力发电站热力循环工作流体的选择223

6.3.1热力循环工作流体的选择标准223

6.3.2几种可供选用的有机工质热力循环性能的比较224

6.4太阳池热动力发电站的热力性能分析与参数研究224

6.4.1电站热力性能分析224

6.4.2电站参数研究225

6.5太阳池热动力发电站介绍226

第7章 太阳能烟囱热气流动力发电228

7.1太阳能烟囱热气流动力发电站的系统组成与工作原理228

7.1.1电站系统组成228

7.1.2电站工作原理228

7.2太阳能空气集热棚229

7.2.1太阳能空气集热棚原理229

7.2.2太阳能空气集热棚的性能分析230

7.3热动力烟囱234

7.3.1热动力烟囱的设计原理234

7.3.2热动力烟囱的气动过程分析235

7.4太阳能烟囱热气流动力发电站的能量转换与运行分析235

7.4.1电站发电功率235

7.4.2电站能量转换效率238

7.4.3电站运行分析239

7.5 太阳能烟囱热气流动力发电站的相似模拟研究239

7.5.1量纲分析239

7.5.2计算验证与讨论240

7.6兆瓦级太阳能烟囱热气流功力发电站的典型概念设计与参数曲线242

7.6.1大太阳能烟囱热气流动力发电站的典型概念设计242

7.6.2典型兆瓦级太阳能烟囱热气流动力发电站的概念设计参数曲线242

7.7太阳能烟囱热气流动力发电实验电站介绍243

第8章 太阳能热动力发电的工程经济分析与发展前景展望244

8.1工程经济学的产生和研究内容244

8.1.1 工程技术实践的经济效果244

8.1.2技术与经济的相互关系245

8.13技术创新-技术进步-经济的稳步增长245

8.2太阳能工程经济分析的准则和特点245

8.2.1太阳能工程经济分析准则246

8.2.2太阳能工程经济分析特点246

8.3太阳能工程经济分析方法247

8.3.1现值分析247

8.3.2投资回收年限249

8.4太阳能热动力发电的工程经济分析示例249

8.4.1槽式太阳能直接产生蒸汽热动力联合循环发电经济分析249

8.4.2塔式太阳能热动力（熔盐）联合循环发电经济评估250

8.4.3太阳能烟囱热气流动力发电经济远景展示252

8.5太阳能热动力发电技术的发展前景展望254

8.5.1不同形式太阳能热动力发电站特性的比较254

8.5.2推动发展太阳能热动力发电技术的诸因素256

8.5.3发展前景展望258

参考文献262