【摘要】：目前的發(fā)電技術(shù)利用傳統(tǒng)能源發(fā)電會導致能源緊張和環(huán)境污染等一系列社會問題。所以為了解決傳統(tǒng)能源所面臨的問題,對新能源的開發(fā)與利用就成為世界各國迫在眉睫的問題。目前,世界各國主要利用的新能源是太陽能。太陽能具有諸多傳統(tǒng)能源無法比擬的優(yōu)勢。太陽能被有效應用于發(fā)電領(lǐng)域。太陽能發(fā)電技術(shù)應用最廣泛的是太陽能光熱發(fā)電。太陽能光熱發(fā)電最關(guān)鍵的是儲熱系統(tǒng),而熔鹽儲罐是關(guān)鍵的儲熱設備。所以本論文主要以青海共和50MW塔式熔鹽光熱發(fā)電系統(tǒng)中的主要儲能設備-熔鹽儲罐為研究對象,首先對熔鹽儲罐進行結(jié)構(gòu)設計,然后運用有限元分析軟件ANSYS Workbench14.0對所設計的熔鹽儲罐進行數(shù)值模擬研究,研究分析所設計的熔鹽儲罐是否滿足使用要求,以此為建造熔鹽儲罐提供理論依據(jù)。本文研究內(nèi)容包括四個部分,一是在ANSYS Workbench中的Static Structural模塊對熔鹽儲罐進行靜力學模擬分析。研究結(jié)果表明:所設計的熔鹽儲罐滿足強度的要求。二是在ANSYS Workbench中的Modal和Response Spectrum模塊對熔鹽儲罐進行動力學分析。研究結(jié)果表明:大型熔鹽儲罐建立在多發(fā)地震區(qū)時,應將水平地震作用下的強度校核結(jié)果作為評價熔鹽儲罐抗震性能的一項指標。三是在ANSYS Workbench中的Steady-State Thermal模塊對熔鹽儲罐進行熱分析,分別對熔鹽儲罐的罐頂、罐壁、罐底溫度場進行有限元模擬。研究結(jié)果表明:罐壁和罐頂材料S31603的傳熱性能好,保溫性能差,保溫層材料硅酸鋁纖維的保溫性能好,滿足熔鹽儲罐使用要求。罐底第一層材料鋼襯板傳熱性能好,保溫性能差。第二層的絕熱耐火磚和第三層的泡沫玻璃保溫性能好,幾乎隔絕了罐內(nèi)高溫的傳遞,使得第四層泡沫水泥的溫度與罐外溫度相接近,滿足熔鹽儲罐使用要求。四是在ANSYS Workbench中的Steady-State Thermal和Static Structural模塊,在此基礎上添加疲勞工具Fatigue Tool對熔鹽儲罐進行疲勞強度模擬。研究結(jié)果表明:熔鹽儲罐在交變載荷的作用下不會發(fā)生疲勞破壞,熔鹽儲罐的設計滿足實際使用要求。
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM615
【圖文】：

圖 1.1 太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)示意1.2 四種類型的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)根據(jù)不同的聚光系統(tǒng)類型[4]，太陽能光熱發(fā)電可分為 4 種類型，即拋物槽式、塔式、線性菲涅爾和碟式。四種類型的太陽能光熱發(fā)電如圖 1.2 所示[4]。

圖 1.1 太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)示意1.2 四種類型的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)根據(jù)不同的聚光系統(tǒng)類型[4]，太陽能光熱發(fā)電可分為 4 種類型，即拋物槽式、式、線性菲涅爾和碟式。四種類型的太陽能光熱發(fā)電如圖 1.2 所示[4]。

塔式太陽能熱電站熔鹽傳熱蓄熱的雙罐蓄熱系統(tǒng)

【參考文獻】

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本文編號：2791153