塔式太陽能吸熱器的性能優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-05-31 17:21
塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)作為具有發(fā)展前景的光熱發(fā)電技術(shù)之一,近年來得到了較快的發(fā)展。吸熱器作為塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中重要的一部分,其熱效率直接影響到整個塔式光熱電站的熱力性能。本文以塔式太陽能吸熱器為研究對象,搭建了塔式太陽能吸熱器模型,在此基礎(chǔ)上從熱力學(xué)第二定律的角度出發(fā),以傳熱工質(zhì)獲得最大(火用)值為目標(biāo),對吸熱器中吸熱管管壁厚度和管內(nèi)徑兩個結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化,并在此基礎(chǔ)上分析了塔式太陽能吸熱器的能量傳遞特性。將優(yōu)化結(jié)果應(yīng)用于50MW塔式電站系統(tǒng)中,對吸熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后的塔式電站系統(tǒng)的性能進行了對比分析。具體工作如下:(1)以熔融鹽(60%NaNO3和40%KNO3)作為吸熱器的傳熱工質(zhì),根據(jù)能量守恒定律以及傳熱學(xué)基本原理,建立了吸熱器的數(shù)學(xué)模型,并在MATLAB平臺上完成吸熱器模型的搭建。并根據(jù)文獻中已有的實驗數(shù)據(jù),對模型進行驗證。(2)分析了吸熱管管壁厚度和管內(nèi)徑對吸熱器(火用)效率的影響,以塔式太陽能吸熱器獲得最大(火用)值為目標(biāo),獲得了最佳的管壁厚度和管內(nèi)徑。(3)基于上述優(yōu)化結(jié)果,分析了吸熱管內(nèi)沿熔融鹽流動方向上熱損失、(火用)損失、熱效率、(火用)效率等一系列參數(shù)變化的情況...
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2全球太陽能光熱發(fā)電累計裝機容量??
DNI條件下的計算,能夠輸出吸熱器上任何位置的工質(zhì)溫度和管壁溫度,在吸熱??器性能分析上具有明顯的優(yōu)勢。??圖2-1中所示為本文所選的表面式吸熱器結(jié)構(gòu)布置的俯視圖,熔融鹽從吸熱??器的北方進入吸熱器后,平均分為兩條路徑流經(jīng)吸熱器,兩條路徑都途經(jīng)8個吸??熱管排,沿東西方各經(jīng)過4個管排之后,于吸熱器中間交叉互換,以確保兩條路??徑上所投射的總能量大致相等[41],減小兩條路徑的出口處傳熱工質(zhì)的溫差。每個??路徑上相鄰兩個管排是蛇形連接起來的,如圖2-2所示;圖2-3展示了在吸熱器??上,熔融鹽沿兩條路徑的流動模式示意圖。??熔融鹽進口?f??K??1?丨?i?排氣孔?WK-il??0?II??j作水閥??熔融鹽出口??圖2-〗吸熱器交叉流動模式示意圖?圖2-2相鄰管排的連接示意圖??9??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]塔式太陽能電站接收器的建模及動態(tài)仿真[J]. 盛玲霞,李佳燕,趙豫紅. 化工學(xué)報. 2016(03)
[2]淺談太陽能熱發(fā)電的集熱形式[J]. 潘甲龍,呂丹,于騰. 能源與節(jié)能. 2015(08)
[3]黑龍江省新能源發(fā)展研究[J]. 徐耀芬,童志龍,牟鵬文,張麗楠. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[4]太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀綜述[J]. 陳靜,劉建忠,沈望俊,周俊虎,岑可法. 熱力發(fā)電. 2012(04)
[5]八達嶺塔式太陽能熱發(fā)電蒸汽蓄熱器動態(tài)特性仿真[J]. 徐二樹,高維,徐蕙,楊正. 中國電機工程學(xué)報. 2012(08)
[6]淺談太陽能發(fā)電[J]. 陶文彪,萬利. 科技傳播. 2011(15)
[7]塔式太陽能熱發(fā)電腔式吸熱器動態(tài)仿真模型[J]. 徐二樹,余強,楊志平,楊辰耀. 中國電機工程學(xué)報. 2010(32)
[8]太陽能中高溫?zé)岚l(fā)電反射式線性菲涅爾技術(shù)簡介[J]. 熊勇剛,劉玉衛(wèi),陳洪晶,崔正軍. 太陽能. 2010(06)
[9]強化單相對流換熱的基本機制[J]. 何雅玲,陶文銓. 機械工程學(xué)報. 2009(03)
[10]太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)分析[J]. 高嵩,侯宏娟. 華電技術(shù). 2009(01)
博士論文
[1]塔式太陽能吸熱器特性研究[D]. 任婷.華北電力大學(xué)(北京) 2017
碩士論文
[1]塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)吸熱器表面溫度測量方法研究[D]. 王肖.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2018
[2]塔式太陽能熱電站中鏡場能流分布特性與優(yōu)化[D]. 丁偉杰.南京師范大學(xué) 2018
[3]兩段式塔式太陽能腔式吸熱器設(shè)計及優(yōu)化[D]. 沈財軍.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[4]太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)接收器的建模仿真及控制算法研究[D]. 李佳燕.浙江大學(xué) 2015
[5]塔式太陽能吸熱器熱性能的研究[D]. 許佩佩.浙江大學(xué) 2015
[6]中國大陸太陽輻射及其與氣象要素關(guān)系的研究[D]. 文小航.蘭州大學(xué) 2008
本文編號:3208652
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2全球太陽能光熱發(fā)電累計裝機容量??
DNI條件下的計算,能夠輸出吸熱器上任何位置的工質(zhì)溫度和管壁溫度,在吸熱??器性能分析上具有明顯的優(yōu)勢。??圖2-1中所示為本文所選的表面式吸熱器結(jié)構(gòu)布置的俯視圖,熔融鹽從吸熱??器的北方進入吸熱器后,平均分為兩條路徑流經(jīng)吸熱器,兩條路徑都途經(jīng)8個吸??熱管排,沿東西方各經(jīng)過4個管排之后,于吸熱器中間交叉互換,以確保兩條路??徑上所投射的總能量大致相等[41],減小兩條路徑的出口處傳熱工質(zhì)的溫差。每個??路徑上相鄰兩個管排是蛇形連接起來的,如圖2-2所示;圖2-3展示了在吸熱器??上,熔融鹽沿兩條路徑的流動模式示意圖。??熔融鹽進口?f??K??1?丨?i?排氣孔?WK-il??0?II??j作水閥??熔融鹽出口??圖2-〗吸熱器交叉流動模式示意圖?圖2-2相鄰管排的連接示意圖??9??
DNI條件下的計算,能夠輸出吸熱器上任何位置的工質(zhì)溫度和管壁溫度,在吸熱??器性能分析上具有明顯的優(yōu)勢。??圖2-1中所示為本文所選的表面式吸熱器結(jié)構(gòu)布置的俯視圖,熔融鹽從吸熱??器的北方進入吸熱器后,平均分為兩條路徑流經(jīng)吸熱器,兩條路徑都途經(jīng)8個吸??熱管排,沿東西方各經(jīng)過4個管排之后,于吸熱器中間交叉互換,以確保兩條路??徑上所投射的總能量大致相等[41],減小兩條路徑的出口處傳熱工質(zhì)的溫差。每個??路徑上相鄰兩個管排是蛇形連接起來的,如圖2-2所示;圖2-3展示了在吸熱器??上,熔融鹽沿兩條路徑的流動模式示意圖。??熔融鹽進口?f??K??1?丨?i?排氣孔?WK-il??0?II??j作水閥??熔融鹽出口??圖2-〗吸熱器交叉流動模式示意圖?圖2-2相鄰管排的連接示意圖??9??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]塔式太陽能電站接收器的建模及動態(tài)仿真[J]. 盛玲霞,李佳燕,趙豫紅. 化工學(xué)報. 2016(03)
[2]淺談太陽能熱發(fā)電的集熱形式[J]. 潘甲龍,呂丹,于騰. 能源與節(jié)能. 2015(08)
[3]黑龍江省新能源發(fā)展研究[J]. 徐耀芬,童志龍,牟鵬文,張麗楠. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[4]太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀綜述[J]. 陳靜,劉建忠,沈望俊,周俊虎,岑可法. 熱力發(fā)電. 2012(04)
[5]八達嶺塔式太陽能熱發(fā)電蒸汽蓄熱器動態(tài)特性仿真[J]. 徐二樹,高維,徐蕙,楊正. 中國電機工程學(xué)報. 2012(08)
[6]淺談太陽能發(fā)電[J]. 陶文彪,萬利. 科技傳播. 2011(15)
[7]塔式太陽能熱發(fā)電腔式吸熱器動態(tài)仿真模型[J]. 徐二樹,余強,楊志平,楊辰耀. 中國電機工程學(xué)報. 2010(32)
[8]太陽能中高溫?zé)岚l(fā)電反射式線性菲涅爾技術(shù)簡介[J]. 熊勇剛,劉玉衛(wèi),陳洪晶,崔正軍. 太陽能. 2010(06)
[9]強化單相對流換熱的基本機制[J]. 何雅玲,陶文銓. 機械工程學(xué)報. 2009(03)
[10]太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)分析[J]. 高嵩,侯宏娟. 華電技術(shù). 2009(01)
博士論文
[1]塔式太陽能吸熱器特性研究[D]. 任婷.華北電力大學(xué)(北京) 2017
碩士論文
[1]塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)吸熱器表面溫度測量方法研究[D]. 王肖.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2018
[2]塔式太陽能熱電站中鏡場能流分布特性與優(yōu)化[D]. 丁偉杰.南京師范大學(xué) 2018
[3]兩段式塔式太陽能腔式吸熱器設(shè)計及優(yōu)化[D]. 沈財軍.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[4]太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)接收器的建模仿真及控制算法研究[D]. 李佳燕.浙江大學(xué) 2015
[5]塔式太陽能吸熱器熱性能的研究[D]. 許佩佩.浙江大學(xué) 2015
[6]中國大陸太陽輻射及其與氣象要素關(guān)系的研究[D]. 文小航.蘭州大學(xué) 2008
本文編號:3208652
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