【摘要】：以煤炭為主的采暖供熱,是構(gòu)成我國霧霾等大氣污染的主要因素。固體電蓄熱裝置作為供暖的熱源,是減少煤炭消耗、凈化空氣、有效利用低谷電能的有效方法。我國應(yīng)用固體電蓄熱裝置的時(shí)間較晚,與國外相比還存在一些技術(shù)上的不足。其中主要是固體電蓄熱設(shè)備在放熱的過程中,設(shè)備的熱轉(zhuǎn)換率不高的問題。所以本文對蓄熱設(shè)備進(jìn)行了熱力學(xué)分析和熱工學(xué)的相關(guān)計(jì)算,為電蓄熱裝置的蓄熱介質(zhì)的選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供一些參考。主要研究內(nèi)容包括:(1)系統(tǒng)地介紹了碳酸鈉鹽電蓄熱裝置的設(shè)計(jì)原理、組成結(jié)構(gòu)、工作原理及系統(tǒng)的重要構(gòu)件,并用pro/E建立碳酸鈉鹽電蓄熱裝置的三維模型。(2)根據(jù)工程熱工學(xué)、傳熱學(xué)基礎(chǔ)對鍋爐的整體進(jìn)行熱工計(jì)算,如水箱的計(jì)算、水力計(jì)算、填料物計(jì)算、填料的冷卻計(jì)算和管道計(jì)算以及鍋爐的熱損失計(jì)算等。(3)根據(jù)傳熱學(xué)基礎(chǔ)利用有限元ANSYS Work bench軟件的Transient Thermal(瞬態(tài)熱分析)模塊對碳酸鈉鹽電蓄熱裝置的蓄熱過程進(jìn)行模擬仿真分析,得到蓄熱鹽體的內(nèi)部溫度分布情況,然后與蓄熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表明該方法模擬溫度分布的正確性。(4)根據(jù)流體力學(xué)基礎(chǔ)利用ANSYS Work bench軟件的FLUENT模塊對碳酸鈉鹽電蓄熱裝置的放熱過程進(jìn)行模擬仿真,得到裝置內(nèi)流道部分壓力和流速分布情況及流道內(nèi)溫度分布情況,然后與放熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表明該模擬方法的可行性。本文研究成果為碳酸鈉鹽電蓄熱裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)的合理設(shè)置提供了理論計(jì)算與模擬仿真研究基礎(chǔ),同時(shí)對碳酸鈉鹽電蓄熱裝供熱系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

2.1 電蓄熱鍋爐的分類（1）水蓄熱電鍋爐水蓄熱電鍋爐系統(tǒng)（如圖2.1）是指鍋爐在“低功率”期間在蓄熱裝置中產(chǎn)生的熱量儲(chǔ)存在蓄熱裝置中的系統(tǒng)，它能緩解電力鍋爐在高峰時(shí)段的用電壓力。電鍋爐水蓄熱系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的電加熱鍋爐系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，裝置和其他部件在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)熱源系統(tǒng)沒有任何區(qū)別，并且它與傳統(tǒng)加熱系統(tǒng)的使用范圍基本相同。常溫下（常壓，低于100℃）和高溫（高溫壓力，溫度高于 100℃），有全量和分量兩種蓄熱方式，蓄熱系統(tǒng)有串聯(lián)和并聯(lián)兩種流程。水蓄熱電鍋爐裝置具有以下幾個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：1）使用低谷電

8（2）固體電蓄熱鍋爐固體電蓄熱供熱機(jī)組（如圖2.2）是一種高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全可靠、減少環(huán)境污染的新型電加熱設(shè)備。它將低谷電能轉(zhuǎn)化為熱能，以便在白天的高峰電力時(shí)進(jìn)行取暖和供熱水。不但降低了電力成本，并且提高了電網(wǎng)負(fù)荷率，是為電網(wǎng)調(diào)峰、消納棄電的一種有效手段。（圖2.3 為電蓄熱供熱機(jī)組工作示意圖）圖2.2 電蓄熱供熱系統(tǒng)示意圖Fig. 2.2 Electric heat storage heating system圖2.3 電蓄熱供熱機(jī)組工作示意圖Fig. 2.3 Working sketch map of electric heat storage heating unit2.2 固體蓄熱鍋爐內(nèi)蓄熱材料的選擇2.2.1 蓄熱材料的定義蓄熱材料是一種可以儲(chǔ)存熱量的新型化學(xué)物質(zhì)。它在特定的溫度下（如相變溫度）發(fā)生變化，，并與吸收或釋放熱量有關(guān)，可用于控制周圍的溫度環(huán)境或儲(chǔ)存熱量。它將熱量或冷量存儲(chǔ)起來，并在需要時(shí)釋放，從而提高能源效率。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU83

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳玉庭;任楠;馬重芳;;熔融鹽顯熱蓄熱技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù);2013年06期

2 陳佳;馮毅;;翅片縮放管相變蓄熱體熱工特性數(shù)值模擬[J];壓力容器;2013年08期

3 O窗

本文編號：2654739