本文關(guān)鍵詞：微型太陽光熱蒸汽發(fā)電系統(tǒng)研究

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【摘要】：太陽能是清潔的可再生能源,它的利用對社會的進步與發(fā)展有著重要的意義。光熱發(fā)電是太陽能利用的一個重要方向,在熱電轉(zhuǎn)換裝置中,太陽能蒸汽發(fā)電機具有造價經(jīng)濟、吸熱量高、清潔等一系列優(yōu)點,因此蒸汽發(fā)電機是重要可行的熱電轉(zhuǎn)換方法。比起傳統(tǒng)的蒸汽發(fā)電機,強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)熱電轉(zhuǎn)換效率較高,可以更有效利用熱能,本文因此選擇了強制循環(huán)脈沖式蒸汽發(fā)電技術(shù)用于微型太陽光熱蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的研究。1.研究了微型蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的原理。主要研究了微型蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的循環(huán)原理,并研究了改變初始條件對該系統(tǒng)的效率影響。對應(yīng)用強制循環(huán)脈沖式蒸汽發(fā)電技術(shù)的微型蒸汽發(fā)電系統(tǒng)和沉浸式蒸汽發(fā)電機進行對比,得出該系統(tǒng)比沉浸式蒸汽發(fā)電機有更高的熱電轉(zhuǎn)換效率。開展了脈沖式蒸汽發(fā)電機的性能分析,并對蒸汽發(fā)生器的設(shè)計原理和渦輪的設(shè)計原理進行了研究。2.搭建了一套可以進行微型蒸汽發(fā)電系統(tǒng)研究的實驗裝置。整個實驗裝置包括了蒸汽發(fā)生器,強制供水系統(tǒng),渦輪發(fā)電系統(tǒng),強制控制系統(tǒng)。利用這套裝置開展了在連續(xù)工作條件下的熱電轉(zhuǎn)換效率實驗,驗證了其連續(xù)工作可行性。3.開展了連續(xù)工作模式下的系統(tǒng)效率實驗工作,并獲得了最佳運行參數(shù)。首先測試了系統(tǒng)在單周期50mL注水量、200℃啟動溫度、3kW加熱功率條件的下蒸汽勢能效率和熱電轉(zhuǎn)換效率。然后開展了不同條件下的實驗分析和比對。最終確定了該脈沖式微型蒸汽發(fā)電機在3k W加熱功率實驗室條件下的最佳運行參數(shù)為:60mL注水量、200℃啟動溫度和180.6s周期長度。在該參數(shù)下蒸汽脈沖發(fā)電系統(tǒng)的平均熱電轉(zhuǎn)換效率為13.54%。4.開展了渦輪改進后的微型蒸汽脈沖發(fā)電系統(tǒng)實驗研究。對原有渦輪結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化,包括葉片,噴嘴和進氣道,使系統(tǒng)的平均熱電轉(zhuǎn)換效率從13.54%提高至21.55%,取得了較好的效果。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615

【參考文獻】

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1 戰(zhàn)棟棟;張紅;莊駿;;槽式太陽能直接產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)接收器的研究進展[J];熱力發(fā)電;2009年03期

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本文編號：1202260