1598005384-f9c00b8492d7f4330216974bac4e6cb9 (Солнечные электрические станции. Р.Б. Ахмедов, И.В. Баум, В.А. Пожарнов, В.М. Чаховский, 1986u), страница 9

СЭС имеет 807 плоских гелиостатов размером 4 х4 м, суммарную площадь зеркал 12 912 м, парогенератор — с ео- 2 тественной циркуляцией [79). На выходе парогенератора получают 9200 кг/ч пара с параметрами 3,9 МПа, 250 С [21). Аккумулятор тепла с насыщенной водой рассчитан на рабочее давление 1,2-3,9 МПа при емкости 5 х 60 м3[126). На вход турбины поступает 7940 кг/ч пара 1,18 МПа, 187 С при номинальной мощности 1000 МВт [23, 24). Ресурс системы аккумулирования 3 МВт ч, т.е. 3-часовое аккумулирование. ПП, находящийся на вершине стальной башни высотой 69 9 м, полостного типа имеет конический теплообмеиник и цилиндрическую наружную стенку. Полость имеет вертикальную ось и круглую апертуру диаметром 8,5 м, ориентированную по направлению к поверхности Земли.

Насыщенный пар из приемника подается в теплоаккумулнрующую систему, содержащую пять ть паровых аккумуляторов. Каждый из них — ото находящийси пой давлением бак обтемом 60 м с максимальным дав- 47 лением 4 МПа. Из акхумулируюшей системы пар подается в паровую турбину импульсного типа. Йавление пара на вхоце в турбину поддерживается постоянным насосом, установленным на выходе из аккумулятора. Пар после турбины попадает в конденсатор, охлажцеемый морской водой.

КПЙ турбины и генератора 16,8%,полная эффективность станции при расчетных условиях 10,3%; станция вырабатывает 1,0 МВт мощности при приходе на гелиостаты лучистого потоке, равного 9684 кВт. 2.3.4 СЭС в Барстоу СЭС электрической мощностью 10 МВт запущена в апреле 1982 г. и в настоящее время является самой мошной из сушествующих в мире солнечных электростанций.

Лоле из 1818 гелиостатов по 41 м каждый имеет несимметричную круговую конфигурацию с радиально-шахматным расположением с размерами 685 х585 м. При прямой рациации 917 Вт/м2 оно должно обеспечить тепловой поток на Ш! в 34,1 Мвт,при этом тепловыепотери с приемника равны 4,7Мвт. Параметры рабочего тела (перегретый пар) на входе в турбину 10,5 МПа, 515 С, расход электроэнергии на собственные о нужды 1,7 МВт (114). !)П радиации тепловой мощностью 40 МВт — кругового облучения, расположен на стальной решет четой башне высотой 86 м. Он состоит из собранных в цилиндр 24 вертикальных трубчатых панелей из сплава инкаллой (внутренний диаметр 0,6, внешний 1,25 см). Диаметр приемника 7, высота 13,5 м. Тедлообменные панели покрыты черным нагревостойким покрытием Р(!оша!Х, средний тепловой поток на приемнике 140 кВт/м2; пиковые значения до 350 кВт/м2.

Процесс термоцинамического преобразования включает в себя этапы передачи тепла в масляно-галечный аккумулятор и отвода тепла из аккумулятора в цикл Ренкина, при использованйи контуров циркуляции с теплоносителем Са(ола НТ-43 (высокотемпературное нефтяное масло) и ряда теплообменников (конденсатор, охладитель, экономайзер, испаритель и пароперегреватель). При проектировании теплообменников принимался во внимание как ряц требований стандартов, так и ог раничения, специфичные для СЭС (30-летний срок эксплуатации, работа на переменных нагрузках, минимизация стоимости путем использования компонентов серийно выпускаемого оборудования, возможность дерехода к аккумуляторам большей емкости (122, 151).

48 Система аккумулирования тепла - засыпка из гравия и песка с с заливкой маслом (Св!о а НТ-43), соотношение песка и гравия 1:2. Аккумулятор - в виде цилиндра, диаметр 19,2, выс ,сота 13,4 м. Высота засыпки 12,5 м, плотность засыпки о 2700 кг/м3. Параметры пара на входе в аккумулятор 495 С, 4 57~ 6,68 МПа.

При разряде аккумулятора турбина работает иа паре 275 С, 2,75 МПа с рвсхоцом 47,6 т/ч, так „ак при более высоких температурах разлагается масло теплоаккумулятора (98) . В номинальном режиме перегретый пар от приемника подается прямо в турбину. В режиме теплоаккумулирования перегретый пар охлаждается до насьпцения и направляется в теплообменник, в котором нагревается холодное теплоаккумулируюшее масло. В ходе разряда масло откачивается из верхнего обьема бака-аккумулятора через отдельный теплообменник, в котором получается водяной пар, а холодное масло вновь закачивается в нижнюю часть аккумулятора.

Емкость ТАС соо тавляет 28 МВт ° ч, т.е. позволяет станции работать 4 ч при нормальной электрической мощности 7 МВт, тепловые потери 2% в сутки. Привод генератора — паровая цвухцилиндро вая' турбина с четырьмя нерегулируемыми отборами мощностью 12,5 МВт (фирмы белеса! Е)ес!с(с, США) с двумя входами: для пара высоких параметров непосредственно отприемника и и для пара низких параметров от теплоаккумулятора.

Электрическая мощность на паре высоких параметров 12,5 МВт, иа паре низких параметров 8,5 МВт (67) . Приемник солнеч. ного излучения и система теплоаккумулирования разработаны фирмой воске!цупе (США), паровая турбина - бене!а! Е(ес!- 1)с ° На выработку первого миллиона киловатт часов требовалось 9 мес., а на выработку второго миллиона - меньше 3 мес. Максимальная дневная чиствя выработка была дости1 ° нУта в марте 1983 г. и составляла 58 617 кВт ' ч (или 5,8 ч работы при максимальной мощности).

Номинальный уровень электррческой мощности 10 МВт был превышен (119). А бсолютный макеимум составлял 11,4 МВт, из которых 10 ~4 МВт бьши отданы в сеть, а 1 МВт потреблен на собственные нужды станции. 7 МВ Превзойцена также запланированная электрическая мощность '"'Вт при работе только от системы теплового аккумулировани ния. Абсолютный максимум составил 8,2 МВт, из кото- рых7ЗМ ,3 МВт бьши выданы в энергосистему, Аккумулятор ио'пятен та 16 ч и также на ресурс выработки пара непрерывно в течение " при срецней выработке электричества нв уровне 1 МВт. 7-1 49 В период проектирования предполагалось, что станция допжна сохранять работоспособность в интервале электрических мощностей от 10 до 2 МВт, Однако при эксплуатации было выясне но, что станция является работоспособной и при значительно меньших уровнях мощности, вплоть до чистой выработки в 500 кВт, а т2акже при очень низких уровнях радиации, вплоть до 300 Вт/м, хотя минимальное расчетное значение принималось 450 Втйм2.

Испытана также система аккумулирования. Получены данные о существовании эффекта ТйенпосПие, который сохранялся в о течение многих дней. Перепад температур достигал 90 С на протяжении 17% глубины бака. Теплопотери от высокотемпературного бака с расплавом оказались несущественными: за о 12 пней температура снизилась всего на 4 С. Переменный Приход радиации и связанные с этим переменные условия выработки тепла„присущие пока только солнечным станциям, за тавили сосредоточить особое внимание на контроле режимов.

В непрерывном режиме удалось контролировать температуру п ра до 11,1 С, что значительно превышает допуск на входе в 'о турбину ( т 14 С), Перекрывание диска Солнца облаками на время до 3 мин не приводило к существенному падению темп . ратуры приемника и давления пара. Аналогичную точность контроля осуществили и на контуре теппоаккумулятора. доста.- точно развитая и сложная контрольно-управляющая система ре жимами работы станции позволила осуществить работу СЭС в полностью ручном, полуавтоматическом и полностью автоматическом режиме. Последний проходит пока лишь предварительные испытания.

Система автоматической регистрации и обработки параметров работает на ЭВМ по 4000 каналам и фиксирует расходы, температуру, павпение, механические напряжения, лучистый поток, мощность, а также атмосферные условия на шести гелиостатах в разных частях поня. Зарегистрирована периодическая разгерметизация контура на уровне 11П, что объясняется значительными температурными напряжениями при пусках и остановах [ 120[.

С целью снижения нагрузок была предложена модификация графика вывода на режим; рассматривается также использование АТ дпя подпдержания температуры БП в ночное время. Пальнейшие шаги предусматривают повышение автомати;юции контроля, что позволит высвободить операто! ов. На первом этапе предусмотрена автоматизация выпуска котла по < ок рашенному циклу, который укороти~ся с 45 до 12 мин.

Вт ~ 50 Р ой этап - попнан автоматизации всех процессов и Режимов боты станции. 2.3.5. СЭС ТНЕМ15 Главной технической особенностью станции электрической мощностью 2,5 МВт является выбор расплава солей Н!!ес в качестве теплоносителя НГ! и теплоаккумупирующей среды [53, 74). На приемник направляется излучение от 201 гелиостата фирмы Се!ие! площадью каждого 50 м . ГН1 — поло- 2 строй, кубической формы с апертурой 4 х 4 м и глубиной 3,5 м установлен на сплошной башне высотой 101,5 м [41), Попость отклонена на 30 от вертикали. Внутренние стенки полости заполнены теппообменными панелями из сварных труб нержавеющей стали с внутренним диаметром 15,2 и иа ужным р 18 мм.

Эти панели покрыты черной нагревостойкой краской Р!!ощагй. Задняя панель несет основную тепловую нагрузку - средний поток до 390, а пиковые значения - до 800 кВтум2. Расплав соли принудительно прокачивается через БП, причем температура расплава на входе 250, на выходе 450 С„ Система теплоаккумулирования состоит из двух баков по 300 м3 м каждый и содержит 500 т расплава. Горячий расплав из ПП попадает прямо в горячий бак. Парогенератор обогревается горячим расплавом, откачиваемым иэ горячего бака (450 С С) и после теплообменника направляемым в холодный бак (250 С . к ' С). Полная запасаемая тепловая энергия аккумулят 40 00 ора 000 кВт ° ч, что достаточно дпя работы станции в течение 5 ч при электрической мощности 2 МВт. Парогенератор выдает перегретый пар с параметрами 430 С, 5 МПа; номинальная мощность турбогенератора 2,5 МВт [39).