Схема солнечной паросиловой установки

Сегодня, в начале нового тысячелетия, солнечная энергетика активно развивается, занимая видное место в топливно-энергетическом комплексе ряда стран, например таких как: США, Германия, Япония, Саудовская Аравия и др. Повышенный интерес к гелиотехнике диктуется устойчивой мировой тенденцией роста цен на традиционные органические энергоносители.

Применение новых технологий и средств автоматизации позволяет значительно повысить эффективность солнечных электростанций (СЭС) и снизить стоимость вырабатываемой энергии.

Работа СЭС базируется на системе преобразования солнечного излучения в тепло, которое далее используется по схеме обычной паросиловой энергоустановки. То есть, вырабатываемый в солнечном котле пар подается на турбину, на валу которой установлен электрогенератор, а образующийся конденсат питательным насосом снова закачивается в котел. Схема солнечной паросиловой энергоустановки показана на рисунке 7.5.

Рисунок 7.5 – Схема солнечной паросиловой энергоустановки

1 – солнечный котел; 2 – пароперегреватель; 3 – паровая турбина; 4 –конденсатор; 5 – питательный насос; 6 – электрогенератор; 7 – жилой микрорайон; 8 – сетевой насос; 9 – солнечные отражатели; 10 – опорная башня.

В настоящее время строятся СЭС преимущественно башенного типа. По этой схеме в центре площади на башне высотой 40 ÷ 50 м устанавливается плоский экранного типа пароводяной котел, который может вращаться вокруг вертикальной оси вслед за видимым движением Солнца. На площади вокруг башни установлены параболоцилиндрические концентраторы солнечного излучения. Сложная система автоматического слежения разработана таким образом, чтобы солнечные концентраторы-отражатели в каждый момент времени обеспечивали максимальный съем лучистой энергии.

Котел представляет собой плоский экран из вертикальных труб. В месте наибольшего теплового напряжения – в центре поверхности котла – расположен парогенератор. Вокруг него размещен пароперегреватель. Периферийные, менее интенсивно обогреваемые, области служат экономайзером.

Солнечные котлы такого типа способны вырабатывать до 10 ÷ 15 т/ч перегретого пара с параметрами 20 ÷ 30 бар и 350 ÷ 400 ^оС. В турбогенераторе такой пар обеспечивает выработку 1,2 МВт электроэнергии, а затем может использоваться (при р ≥ 1,5 бар) для технологических нужд промышленных предприятий, отопления, а также в абсорбционных холодильниках (давая 20 т/ч льда) и в опреснительных установках (давая до 5000 т/год пресной воды).