本文關(guān)鍵詞：等溫壓縮空氣儲能技術(shù)的裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化及其運(yùn)行評估

  更多相關(guān)文章： 壓縮空氣儲能 等溫過程 液壓機(jī)構(gòu) 運(yùn)行評估

【摘要】：現(xiàn)如今適用于電網(wǎng)級別的大規(guī)模儲能有抽水蓄能和壓縮空氣儲能,壓縮空氣儲能技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能雖然解決了傳統(tǒng)壓縮空氣儲能技術(shù)需要補(bǔ)燃的問題,但是溫變劇烈對效率和裝置本身有較大的影響。針對傳統(tǒng)壓縮空氣儲能技術(shù)的缺點(diǎn),本文介紹了一種新型的壓縮空氣儲能技術(shù)——等溫壓縮空氣儲能技術(shù)。本文的內(nèi)容是圍繞著一種等溫壓縮空氣儲能裝置進(jìn)行。本文首先對等溫壓縮空氣儲能技術(shù)進(jìn)行介紹。通過p-V圖對等溫壓縮空氣儲能和絕熱壓縮空氣儲能這兩種技術(shù)進(jìn)行效率對比。通過以上的理論分析,奠定了等溫壓縮空氣儲能的基礎(chǔ),是整個(gè)裝置的理論基石。另外,本文提出所設(shè)計(jì)的等溫壓縮空氣裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖,對裝置細(xì)節(jié)進(jìn)行描述,并闡述了裝置運(yùn)行過程。其中,裝置中的氣液交換單元采用板式塔和填料塔的技術(shù),形成內(nèi)控溫液體活塞。內(nèi)控溫液體活塞也是為了實(shí)現(xiàn)等溫過程而采用的設(shè)計(jì)。為了解決壓強(qiáng)變化幅度較大而影響效率的問題,提出自適應(yīng)液壓勢能轉(zhuǎn)換裝置及其對應(yīng)的自適應(yīng)液壓傳遞原理,以實(shí)現(xiàn)能量在兩組勢能源間傳遞效率最大化。同時(shí),介紹了該裝置整體結(jié)構(gòu)以及液壓機(jī)構(gòu)控制單元等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。本文通過FLUENT及其相關(guān)軟件對內(nèi)控溫液體活塞建模并仿真,對仿真結(jié)果進(jìn)行分析,驗(yàn)證內(nèi)控溫液體活塞確實(shí)能實(shí)現(xiàn)等溫過程。介紹閥門的工作原理和PLC相關(guān)內(nèi)容,并對閥門控制程序進(jìn)行設(shè)計(jì),得出具體閥門開關(guān)狀態(tài)對應(yīng)表,為等溫壓縮空氣儲能裝置的閥門控制做好了理論基礎(chǔ)�；谧赃m應(yīng)液壓傳遞原理,通過MATLAB仿真得出裝置運(yùn)行結(jié)果以及具體的控制方案。同時(shí),分析系統(tǒng)的損耗,對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行評估,并得出整個(gè)系統(tǒng)的大體效率,證實(shí)裝置設(shè)計(jì)的正確性和合理性。最后,展望未來。希望未來能擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)裝置的規(guī)模,實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的儲能,進(jìn)而服務(wù)實(shí)際電網(wǎng)。
【關(guān)鍵詞】：壓縮空氣儲能 等溫過程 液壓機(jī)構(gòu) 運(yùn)行評估
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK02
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.1.1 背景和儲能的作用10-11
• 1.1.2 大規(guī)模儲能技術(shù)11
• 1.2 壓縮空氣儲能的概述11-14
• 1.2.1 傳統(tǒng)壓縮空氣儲能11-13
• 1.2.2 先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 等溫壓縮空氣儲能技術(shù)及其理論介紹17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 等溫壓縮空氣儲能技術(shù)的介紹17-18
• 2.3 等溫過程與絕熱過程的對比18-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 等溫壓縮空氣儲能裝置的設(shè)計(jì)25-31
• 3.1 引言25
• 3.2 等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng)的組成25-30
• 3.2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)25-28
• 3.2.2 內(nèi)控溫液體活塞28-30
• 3.3 本章小結(jié)30-31
• 第4章 自適應(yīng)液壓勢能轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)31-37
• 4.1 引言31-32
• 4.2 自適應(yīng)液壓勢能轉(zhuǎn)換裝置32-34
• 4.2.1 裝置的整體結(jié)構(gòu)32-33
• 4.2.2 液壓缸的設(shè)計(jì)及其面積優(yōu)化33
• 4.2.3 液壓機(jī)構(gòu)控制單元及功率檢測單元33-34
• 4.3 自適應(yīng)液壓傳遞原理34-36
• 4.4 本章小結(jié)36-37
• 第5章 等溫壓縮空氣儲能裝置運(yùn)行過程的仿真及分析37-57
• 5.1 引言37
• 5.2 內(nèi)控溫液體活塞等溫效果仿真37-43
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置37
• 5.2.2 仿真軟件選擇37-38
• 5.2.3 FLUENT前處理及參數(shù)設(shè)置38-41
• 5.2.4 結(jié)果分析41-43
• 5.3 基于PLC的自適應(yīng)液壓傳遞裝置的閥門電氣配置43-47
• 5.3.1 可編輯邏輯控制器(PLC)的概述43
• 5.3.2 閥門的工作原理43-44
• 5.3.3 基于PLC的閥門電氣配置44-47
• 5.4 自適應(yīng)液壓傳遞的仿真47-53
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置47
• 5.4.2 液壓機(jī)構(gòu)控制單元出力優(yōu)化47-51
• 5.4.3 仿真結(jié)果51-53
• 5.5 基于系統(tǒng)損耗的運(yùn)行評估53-55
• 5.6 本章小結(jié)55-57
• 第6章 結(jié)論與展望57-58
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 附錄 MATLAB模擬等溫壓縮空氣儲能裝置運(yùn)行62-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果67-68
• 致謝68

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本文編號：1038671