發(fā)布時(shí)間：2017-09-30 05:19

  本文關(guān)鍵詞：AA-CAES概念系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算及性能分析

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【摘要】：傳統(tǒng)化石能源的開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)了自然資源的日益枯竭和生態(tài)破壞等問(wèn)題,積極開(kāi)發(fā)各種新能源可有效解決傳統(tǒng)的電力能源行業(yè)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。但新能源產(chǎn)生的電能,如風(fēng)能或太陽(yáng)能,由于間歇性和波動(dòng)性等特點(diǎn)很多時(shí)候難以并網(wǎng)。另一方面,隨著電力行業(yè)的發(fā)展,電網(wǎng)調(diào)峰要求也越來(lái)越高,這時(shí)用于調(diào)峰的電廠的效率必然會(huì)受到影響。此背景下,開(kāi)發(fā)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)是解決上述問(wèn)題的有效方法。在各種儲(chǔ)能技術(shù)中,壓縮空氣儲(chǔ)能由于規(guī)模大、效率高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)受到人們的關(guān)注。目前,傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能(CAES)系統(tǒng)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,但由于其需要燃燒天然氣、排放CO2等,人們又提出帶有儲(chǔ)熱裝置的高級(jí)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(AA-CAES)系統(tǒng),該系統(tǒng)通過(guò)存儲(chǔ)空氣壓縮過(guò)程中的熱量,擺脫了對(duì)天然氣的依賴,避免了CO2的排放。雖尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,但目前AA-CAES系統(tǒng)被視為最具市場(chǎng)潛力的儲(chǔ)能技術(shù)。針對(duì)AA-CAES系統(tǒng),提出了基于液態(tài)儲(chǔ)熱介質(zhì)和固態(tài)儲(chǔ)熱介質(zhì)的高級(jí)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能概念系統(tǒng);建立了儲(chǔ)能系統(tǒng)各個(gè)部件的熱力學(xué)模型。對(duì)于以液態(tài)儲(chǔ)熱介質(zhì)進(jìn)行儲(chǔ)熱的系統(tǒng),詳細(xì)分析了儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù),如儲(chǔ)氣壓力、壓縮和膨脹級(jí)數(shù)、換熱器壓損,對(duì)系統(tǒng)的循環(huán)效率和儲(chǔ)能密度等性能的影響;以循環(huán)效率最高為目標(biāo),對(duì)性能進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算。對(duì)于以固態(tài)儲(chǔ)熱介質(zhì)進(jìn)行儲(chǔ)熱的系統(tǒng),詳細(xì)展示了儲(chǔ)熱器內(nèi)部的溫度變化過(guò)程,提出了一種分級(jí)儲(chǔ)熱方案,以提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作性能。以此為基礎(chǔ),提出了兩種帶有電加熱器的混合儲(chǔ)能系統(tǒng),并對(duì)其熱力性能進(jìn)行了對(duì)比分析。最后,對(duì)兩類儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比。
【關(guān)鍵詞】：絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能 循環(huán)效率 儲(chǔ)能密度 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK02
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)12-13
• 1.2.2 帶儲(chǔ)熱的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)13-14
• 1.2.3 超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 基于回?zé)崾綋Q熱器的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)15-31
• 2.1 系統(tǒng)概況15
• 2.2 系統(tǒng)熱力學(xué)模型15-19
• 2.2.1 儲(chǔ)能過(guò)程16-17
• 2.2.2 釋能過(guò)程17-18
• 2.2.3 系統(tǒng)循環(huán)18-19
• 2.3 系統(tǒng)熱力性能分析19-30
• 2.3.1 壓縮、膨脹級(jí)數(shù)的組合關(guān)系20-22
• 2.3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)級(jí)數(shù)對(duì)其性能的影響22-25
• 2.3.3 儲(chǔ)氣室壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響25-27
• 2.3.4 換熱器效能對(duì)系統(tǒng)性能的影響27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于蓄熱式換熱器的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)31-43
• 3.1 系統(tǒng)概述31
• 3.2 系統(tǒng)熱力學(xué)模型31-33
• 3.3 系統(tǒng)熱力性能分析33-34
• 3.4 儲(chǔ)熱介質(zhì)的量對(duì)系統(tǒng)的影響34-36
• 3.5 分級(jí)儲(chǔ)熱36-39
• 3.5.1 多級(jí)儲(chǔ)熱器熱力學(xué)模型37
• 3.5.2 多級(jí)儲(chǔ)熱對(duì)性能熱力性能的影響37-39
• 3.6 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)39-41
• 3.7 本章小結(jié)41-43
• 第4章 兩類系統(tǒng)對(duì)比43-45
• 4.1 兩類系統(tǒng)的對(duì)比分析43-44
• 4.2 本章小結(jié)44-45
• 第5章 結(jié)論與展望45-47
• 5.1 結(jié)論45-46
• 5.2 展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果50-51
• 致謝51

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