ИДЗ № 1. Расчет солнечной электростанции башенного типа

ИДЗ № 1. Расчет солнечной электростанции башенного типа

Дано:

На солнечной электростанции башенного типа установлено n гелиостатов, каждый из которых имеет поверхность F_Г м². Коэффициент отражения гелиостата R_ОТР. Максимальная облучен­ность зеркала гелиостата Е_Г.

Гелиостаты отражают солнечные лучи на приемник, на поверхности которого зарегистрирована максимальная энергетическая освещенность E_ПР. Коэффициент поглощения приемника А_ПОГЛ. Степень черноты приемника e_ПР.

В приемнике нагревается и испаряется рабочее тело (вода) до температуры t₀. Давление рабочего тела составляет Р₀. Полученный перегретый пар направляется в турбину мощностью N_Э, работающую по циклу Ренкина. Давление пара за турбиной составляет Р_К. Относительный внутренний КПД турбины h_OI. Механический КПД h_М=0,975. КПД электрогенератора h_Э=0,985. Работой насоса, потерями тепла при его транспортировке, собственными нуждами - пренебречь.

Определить:

- расход пара на турбину D₀, кг/с.

- площадь поверхности приемника F_ПР и тепловые потери в нем, вызванные излучением и конвекцией. Принять, что конвективные потери вдвое меньше потерь от излучения.

- энергию, полученную приемником от солнца через гелиостаты (кВт).

- количество гелиостатов - n.

- как изменится мощность СЭС, если вместо паротурбинной установки применить кремниевые преобразователи с КПД h_ФЭ =0,14, занимающие ту же площадь, что и зеркала гелиостатов?

Исходные данные взять из таблицы по вариантам.

Поверхность гелиостата, FГ м2
Коэффициент отражения гелиостата, RОТР	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78
Максимальная облучен­ность зеркала гелиостата ЕГ, Вт/м2.
Максимальная энергетиче­ская освещенность приемника, EПР, МВт/м2	2,5	2,1	2,2	2,3	2,6	2,5	2,0	1,9	2,1	1,9
Коэффициент поглощения приемника, АПОГЛ	0,95	0,96	0,94	0,94	0,93	0,95	0,96	0,97	0,95	0,95
Степень черноты приемника eПР	0,96	0,95	0,94	0,95	0,97	0,94	0,945	0,93	0,95	0,94
Начальная температура пара, t0, °С
Начальное давление пара, Р0, МПа						13,5	13,7	12,5	11,2	10,6
Мощность СЭС, NЭ, МВт	1,05		1,1			1,2	4,0	1,0	5,5	4,0
Конечное давление пара, РК, кПа	4,5		5,5		6,5		3,5	4,2	4,3	4,4
Относительный внутренний КПД турбины, hOI	0,85	0,84	0,83	0,88	0,84	0,86	0,87	0,82	0,83	0,84

 

Поверхность гелиостата, FГ м2
Коэффициент отражения гелиостата, RОТР	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82
Максимальная облучен­ность зеркала гелиостата ЕГ, Вт/м2.
Максимальная энергетиче­ская освещенность приемника, EПР, МВт/м2	2,44	2,14	2,24	2,34	2,64	2,54	2,04	1,94	2,14	1,94
Коэффициент поглощения приемника, АПОГЛ	0,95	0,96	0,94	0,94	0,93	0,93	0,95	0,96	0,94	0,95
Степень черноты приемника eПР	0,96	0,95	0,94	0,95	0,96	0,93	0,94	0,95	0,95	0,94
Начальная температура пара, t0, °С
Начальное давление пара, Р0, МПа						13,5	13,7	12,5	11,2	10,6
Мощность СЭС, NЭ, МВт	2,05	3,5	1,5	5,5	2,5	1,4	3,4	2,0	4,5	4,2
Конечное давление пара, РК, кПа		6,5		3,5	4,2		6,5		3,5	4,2
Относительный внутренний КПД турбины, hOI	0,85	0,84	0,83	0,88	0,84	0,86	0,87	0,82	0,83	0,84

 

Поверхность гелиостата, FГ м2
Коэффициент отражения гелиостата, RОТР	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78
Максимальная облучен­ность зеркала гелиостата ЕГ, Вт/м2.
Максимальная энергетиче­ская освещенность приемника, EПР, МВт/м2	2,5	2,1	2,2	2,3	2,6	2,54	2,0	1,9	2,15	1,95
Коэффициент поглощения приемника, АПОГЛ	0,95	0,96	0,94	0,94	0,93	0,93	0,95	0,96	0,94	0,95
Степень черноты приемника eПР	0,96	0,95	0,94	0,95	0,96	0,93	0,94	0,95	0,95	0,94
Начальная температура пара, t0, °С
Начальное давление пара, Р0, МПа		12,5	11,5	13,5	14,5	12,7	11,7	14,5	16,2	12,6
Мощность СЭС, NЭ, МВт	4,5		2,5	1,55	4,2	3,2	2,5	2,0	5,5
Конечное давление пара, РК, кПа	4,5		5,5		6,5		3,5	4,2	4,3	4,4
Относительный внутренний КПД турбины, hOI	0,85	0,84	0,83	0,88	0,84	0,86	0,87	0,82	0,83	0,84

 

1 – солнечная башня

2 – приемник

3 – гелиостаты

4 – паровая турбина

5 – электрогенератор

6 – конденсатор

7 – насос