研究目的
为伊斯肯德伦地区设计并参数化优化一个太阳能辅助蒸汽循环发电塔系统,考虑当地气象条件,并通过火用分析确定最佳运行工况及效率。
研究成果
参数优化与火用分析表明,最佳工况出现在7月100巴和1000°C条件下,净发电量为47,046.60千瓦,热效率为45.814%。最高火用效率出现在第二级涡轮机(99.23%),最低值在第一级换热器(74.16%),整体火用效率为47.19%。该研究验证了该地区太阳能塔式系统的可行性,并指出了具有高火用损的部件以供潜在改进。
研究不足
该研究仅针对伊斯肯德伦地区,可能不直接适用于其他地点。假设条件包括镜面光学效率恒定(92%)、忽略表面污染以及稳态流动条件。分析依赖软件模拟,可能存在固有误差。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用EBSILON Professional软件设计太阳能塔系统,基于月度气象数据进行参数优化,运用能量与火用平衡方程进行分析。
2:样本选取与数据来源:
伊斯肯德伦地区的气象数据(温度、风速、太阳辐射)由土耳其国家气象局(TSMS)逐年记录。
3:实验设备与材料清单:
系统包含定日镜、汽轮机、水泵、换热器、除氧器和冷凝器,以水作为工质,采用EBSILON Professional软件进行模拟。
4:实验流程与操作步骤:
在恒定压力(100巴)下,针对不同塔出口温度(500°C至1000°C)设计并模拟系统,每月执行参数优化,并对最优工况开展火用分析。
5:数据分析方法:
计算热力学参数(压力、温度、焓值、熵值、质量流量、火用),通过平衡方程确定能量效率与火用效率。
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