ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКА

Параметры термодинамического цикла и характеристика основного тепломеханического оборудования действующих СЭС

2.3.1. СЭС EureHos

В мае 1981 г. в Сицилии (Италия) введена в эксплуата­цию первая в мире СЭС с термодинамическим циклом Реикина электрической мощностью 1 МВт. Поле из 282 гелиостатов обшей площадью 6200 м2 обеспечивает тепловой поток на ЦП 4,8 МВт (расчетные условия - полдень, равноденствие, пря­мая радиация 1000 Вт/м2) [37]. ЦП - прямоточный, полос­тного типа, с диаметром апертуры 4,5 м установлен на башне высотой 55 м. Использован термодинамический цикл Ренкина с параметрами пара после приемника 5І2 С, 6,25 МПа, номи­нальный расход 4860 кг/ч с резервом до 5346 кг/ч [33].

В схему цикла включена система теплового аккумулирования общей емкостью 360 кВт • ч, состоящая из двух резервуаров со смесью солей Hitec (60 кВт • ч) и пароводяного аккуму­лятора (300 кВт • ч), которая обеспечивает 0,5-часовую ра­боту станции при отсутствии Солнца [54].

Hitec нагревается до 430 С паром от приемника и сох­раняется при этой температуре в горячем баке. При включении аккумулятора вода из бака горячей воды нагревается и прев­ращается в пар при 410°С. Давление в баке горячей воды по мере разрядки постепенно уменьшается от 1,9 примерно до 0,7 МПа. Этот бак является частью перового контура. Охлаж­денный примерно до 275 С расплав соли хранится в баке хо­лодной сопи. Для предотвращения переохлаждения и перехода сопи в твердую фазу приходится подстраховываться электри­ческими нагревателями.

Наличие теплообменника соль-вода создает определенные эксплуатационные сложности из-за низких скоростей теплооб­мена,.. связанных с очень малыми скоростями потоков. Частич - 44

но их удалось избежать, применив трехтрубную концентричес­кую конструкцию теплообменника и некоторые дополнительные конструктивные усовершенствования. Теплоизоляция была мак­симально усилена, а мощность электронагревателей выбрана минимальной, рассчитанной только на ночной подогрев теплоно­сителя.

Водяной бак является частью подсистемы термического цикла. Для прокачки расплава соли из холодного бака в горя­чий (т. е. цикл зарядки) и наоборот (цикл разрядки) использует­ся система со сжатым азотом. Рабочие температуры распла­ва - от 240 до 480 С. Предосторожности прн пуске требо­вали исключения загрязнений в том числе влагой, обеспечения нормального плавления, затвердевания и прогрева системы. Большой опыт работы с такими системами практически ис­ключил все технологические трудности. Турбина напрямую сое­динена с приемником, работающим как прямоточный пароге­нератор без промежуточных теплообменников, номинальная мощ­ность 1100 кВт с параме тракт пара 510 °С, 6 МПа. Расход на собственные нужды - 100 кВт^ Температура питательной воды на входе парогенератора 36 С, максимальная температу­ра охлаждающей конденсатор воды 25 С. Турбина способна работать как при постоянном давлении, так и при давлении, изменяющемся с нагрузкой.

ЦП - полостного типа, имеет прозрачную тепловую изоля­цию, препятствующую радиационным потерям. Учитывая значи­тельные тепловые потоки на его поверхности, предусмотрена такая организация циркуляции теплоносителя, при которой па - роперегревательные участки расположены в зоне наименьшей тепловой нагрузки [135],

Бейпасная система позволяет проверять приемник, отклю­чив его от турбины. Сам по себе паровой цикл включает стан­дартное оборудование, а турбина заимствована из практики морского судостроения. Турбина допускает лишь кратковремен­ные скачки температуры пара не более 50°С, хотя и они неже­лательны. Тем не менее, абсолютное значение этой темпера­туры, если оно достаточно стабильно, может лежать в доста­точно широком диапазоне - от 410 до 510 С. Это существен­но при совместной работе с теплоакк^мулятором, максимальная температура пара от которого 430 С. В добавление к дуб­лированным системам электропитания для питательных насо­сов была разработана отдельная аварийная система для заши­ты приемника непосредственно путем запитывания его водой в течение 30 мин без какой-либо электроэнергии. Основными компонентами этой системы являются:

_300-литровый бак, обеспечивающий резерв воды приблизи­тельно на 0,5 ч;

_ три баллона по 500 п, каждый, наполненных газом под давлением в 20 МПа, что достаточно дляподачи воды, содер­жащейся в баке, в приемник;

- клапан для автоматического снижения давления, чтобы поз­волить передачу газа в водяной бак При давлении ~ 0,9 МПа;

- соленоидный клапан, целиком закрытый во время нормаль­ного прогона, отделяющий газ от водяного бака.