太阳能电站中涡轮机的研究

摘要

本文的研究工作是内蒙自治区科技创新资金的一部分，主要研究的是太阳能热气流电站中的涡轮机部分，对其工作性能和基本参数进行初步设计和优化计算。
　　 首先对50KW的涡轮机进行了特性分析。针对100KW太阳能热气流电站系统，对涡轮机进行初步设计及整体研究，选出每种叶片数对应的最佳情况，再综合比较不同情况之间的优劣，从而选出对应于太阳能塔囱电站最实用的涡轮机。提出一套计算太阳能涡轮的计算方法，解决太阳能电站中涡轮机的设计问题。并分析了它的性能参数变化情况，而且还对结果进行了验证，证明了设计与研究方法的有效性。在对初步设计的涡轮机研究的基础上，针对涡轮机叶片自身的一些影响因素，如叶片数目、叶片型式、扭转角度和安装角度等方面，对其进行了一系列的研究，并对各种影响因素进行综合的分析。这为后续的涡轮机设计奠定了一定基础。
　　 在100KW太阳能热气流电站中涡轮机的研究基础上，对100MW的太阳能塔囱电站中的涡轮机又进行了初步设计。确定了32台涡轮机的基本数量，并环形布置在塔囱底部周围的设计方案，并对其中一台涡轮机进行了设计、研究工作，对其性能进行了分析和评价。
　　 本文的研究工作是为了提高太阳能热气流电站的能量转化效率，使其具有更高的优越性，从而加速太阳能电站的推广和使用。为大规模使用太阳能热气流发电提供了依据。

目录

文摘

英文文摘

引言

1 概述

1.1 课题的背景

1.2 太阳能电站类型

1.3 太阳能塔囱发电技术

1.3.1 太阳能塔囱发电技术原理

1.3.2 太阳能塔囱发电技术的特点

1.3.3 太阳能塔囱发电技术的现状与发展

1.4 太阳能塔囱发电系统的能量转换分析

1.4.1 太阳能塔囱发电系统的能量转换过程

1.4.2 太阳能电站分析

1.4.3 涡轮机的能量转换效率

1.5 本课题的研究意义

1.6 本学位论文内容

2 电站中涡轮机的概况

2.1 涡轮机的分析

2.1.1 涡轮机的布置方式及作用

2.1.2 太阳能用涡轮机技术研究情况

2.1.3 太阳能热气流电站涡轮机的种类及分析

2.2 太阳能电站涡轮机常用翼型族

2.2.1 传统的风力机翼型族

2.2.2 NACA四、五位数字翼型族

2.2.3 NACA层流翼型族

2.3 基本原理

2.4 涡轮机损失和发电机效率

2.5 涡轮机研究计算依据

2.6 本章小结

3 千瓦级涡轮机的计算和分析

3.1 基本条件

3.2 计算及分析

3.2.1 不同转速下的性能参数变化

3.2.2 不同压差下的性能参数变化

3.2.3 正确性分析

3.3 本章小结

4 涡轮机结构及性能的优化研究

4.1 基本思想

4.2 基本条件

4.3 计算结果及分析分析

4.3.1 第一种方案的计算及分析

4.3.2 第二种方案的计算机分析

4.4 试验及电站现场建设

4.4.1 试验介绍

4.4.2 内蒙乌海太阳能电站现场建设

4.5 本章小结

5 兆瓦级涡轮机的计算和分析

5.1 100MW电站中涡轮机的设计与布置方案

5.2 设计与布置方案

5.3 计算的基本条件

5.4 结果及分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢