塔式太阳能热发电技术是一项非常有前途的应用技术,由于塔式太阳能聚光温度高,可以获得较其他几种太阳能热发电高的热电转化效率,同时该技术适合于大容量发电。目前,国内外对于塔式太阳能发电技术都做了大量的研究,塔式太阳能发电技术应用已经接近大规模应用。在现有国内外塔式太阳能热发电研究的基础上,本文提出了一种新型的两段式塔式太阳能发电系统,首先对系统进行了整体设计,系统主要包括定日镜场、吸热器Ⅰ、汽水分离装置、吸热器Ⅱ、天然气补燃装置、蓄热系统和动力发电系统,对各个子系统进行了介绍,并给出了系统的分析计算方法和工质侧的热力学计算方法。然后,分析了两段式塔式太阳能系统的运行调节。太阳能热发电系统在运行时,需要考虑光照条件和变工况运行的影响。根据影响条件的变化,将系统的调节方式分为四种运行方式,并进一步分析了每个运行方式的汽水流程,通过计算得出了流量与光照条件的关系,吸热器Ⅰ出口工质干度的变化,以及不同光照条件下不同热负荷时蓄热量的变化,得出不同光照条件、不同负荷时的运行方式分布图,使得对系统的调节更加直观。最后,对吸热器建立辐射换热模型,分析几何结构尺寸与换热效果之间的影响,通过分析计算吸热器各面之间角系数、平均热负荷及开窗理论折算温度T0的影响,确定了吸热器尺寸。对吸热器进行了压降计算,分析气液两相流动特点,确定了受热面的管道布置,并通过水动力计算对其进行优化。