塔式太陽能光熱發(fā)電熔鹽吸熱器運(yùn)行特性與策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-23 13:55
塔式太陽能光熱發(fā)電效率高、電力輸出穩(wěn)定,是未來發(fā)展的主要方向之一。熔鹽吸熱器是塔式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,為了提高系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行效率,使其更加適應(yīng)我國(guó)西北地區(qū)的氣候條件,亟需系統(tǒng)地探討熔鹽吸熱器的運(yùn)行特性,并優(yōu)化其運(yùn)行策略。采用全尺寸數(shù)值計(jì)算方法,研究了典型工況下熔鹽吸熱器散熱損失和熱效率的變化規(guī)律,分析了吸熱器的局部流動(dòng)與換熱特性,提出了物理防護(hù)措施,驗(yàn)證了云遮工況下的防護(hù)效果。綜合考慮吸熱器的熱效率、?效率和系統(tǒng)效率,結(jié)合我國(guó)西北地區(qū)典型的天氣條件,提出了基于積分平均的DNI平滑處理方法和熔鹽吸熱器的運(yùn)行策略。研究結(jié)果表明,吸熱器的整體熱效率和散熱損失主要受風(fēng)速和入射能量的影響,風(fēng)向和環(huán)境溫度的影響較小。吸熱器的局部對(duì)流散熱損失受風(fēng)向和風(fēng)速影響較大。在常規(guī)風(fēng)速條件下滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),基于典型方案設(shè)計(jì)的太陽能熔鹽吸熱器的熱效率約為87%,?效率約為55%,系統(tǒng)效率約為18%。當(dāng)入射能量減小或風(fēng)速增大時(shí),吸熱器的熱效率、?效率和系統(tǒng)效率都降低。當(dāng)風(fēng)速超過約7 m/s時(shí),吸熱器的總對(duì)流散熱損失超過總輻射散熱損失。采取額定出口溫度模式運(yùn)行時(shí),吸熱器的熱效率低于額定質(zhì)量流量模式,但?效...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
術(shù)語表
第1章 緒論
1.1 塔式太陽能光熱發(fā)電原理
1.2 塔式太陽能光熱發(fā)電發(fā)展歷程
1.3 熔鹽吸熱器研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 熔鹽吸熱器的建模方法
2.1 建模方法概述
2.2 物理模型與網(wǎng)格劃分
2.3 湍流模型
2.4 壁面函數(shù)
2.5 入射能量
2.6 材料熱物性
2.7 模型驗(yàn)證
2.8 本章小結(jié)
第3章 熔鹽吸熱器的穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算
3.1 熔鹽吸熱器的整體流動(dòng)換熱特性
3.2 熔鹽吸熱器的局部流動(dòng)換熱特性
3.3 熔鹽吸熱器在不同時(shí)刻的流動(dòng)換熱特性
3.4 熔鹽吸熱器的對(duì)流換熱關(guān)聯(lián)式
3.5 本章小結(jié)
第4章 熔鹽吸熱器的變工況數(shù)值計(jì)算
4.1 熔鹽吸熱器的變工況物理防護(hù)模型
4.2 熔鹽吸熱器的變工況運(yùn)行特點(diǎn)
4.3 本章小結(jié)
第5章 效率及運(yùn)行策略分析
5.1 熱效率、?效率及系統(tǒng)效率
5.2 基本運(yùn)行條件
5.3 典型天氣條件
5.4 熔鹽吸熱器的運(yùn)行策略
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 本文的創(chuàng)新與特色
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]塔式太陽能熱發(fā)電吸熱器技術(shù)進(jìn)展[J]. 武君,盧日時(shí),趙歡歡,董愛華. 應(yīng)用能源技術(shù). 2013(02)
碩士論文
[1]超臨界二氧化碳在寬溫區(qū)內(nèi)的換熱試驗(yàn)與太陽能直接輻射吸熱器的模擬研究[D]. 楊溫.浙江大學(xué) 2018
[2]塔式太陽能吸熱器數(shù)值模擬及顆粒保溫的試驗(yàn)研究[D]. 張雷.浙江大學(xué) 2017
本文編號(hào):3155451
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
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術(shù)語表
第1章 緒論
1.1 塔式太陽能光熱發(fā)電原理
1.2 塔式太陽能光熱發(fā)電發(fā)展歷程
1.3 熔鹽吸熱器研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 熔鹽吸熱器的建模方法
2.1 建模方法概述
2.2 物理模型與網(wǎng)格劃分
2.3 湍流模型
2.4 壁面函數(shù)
2.5 入射能量
2.6 材料熱物性
2.7 模型驗(yàn)證
2.8 本章小結(jié)
第3章 熔鹽吸熱器的穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算
3.1 熔鹽吸熱器的整體流動(dòng)換熱特性
3.2 熔鹽吸熱器的局部流動(dòng)換熱特性
3.3 熔鹽吸熱器在不同時(shí)刻的流動(dòng)換熱特性
3.4 熔鹽吸熱器的對(duì)流換熱關(guān)聯(lián)式
3.5 本章小結(jié)
第4章 熔鹽吸熱器的變工況數(shù)值計(jì)算
4.1 熔鹽吸熱器的變工況物理防護(hù)模型
4.2 熔鹽吸熱器的變工況運(yùn)行特點(diǎn)
4.3 本章小結(jié)
第5章 效率及運(yùn)行策略分析
5.1 熱效率、?效率及系統(tǒng)效率
5.2 基本運(yùn)行條件
5.3 典型天氣條件
5.4 熔鹽吸熱器的運(yùn)行策略
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 本文的創(chuàng)新與特色
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]塔式太陽能熱發(fā)電吸熱器技術(shù)進(jìn)展[J]. 武君,盧日時(shí),趙歡歡,董愛華. 應(yīng)用能源技術(shù). 2013(02)
碩士論文
[1]超臨界二氧化碳在寬溫區(qū)內(nèi)的換熱試驗(yàn)與太陽能直接輻射吸熱器的模擬研究[D]. 楊溫.浙江大學(xué) 2018
[2]塔式太陽能吸熱器數(shù)值模擬及顆粒保溫的試驗(yàn)研究[D]. 張雷.浙江大學(xué) 2017
本文編號(hào):3155451
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