【摘要】： 在環(huán)境污染和能源形勢日趨嚴(yán)峻的背景下,開發(fā)太陽能等可再生和綠色能源具有廣闊的發(fā)展前景,高溫傳熱蓄熱技術(shù)則是太陽能高溫?zé)崂玫年P(guān)鍵技術(shù)之一。 在國家“973”課題的支持下,廣泛閱讀文獻,掌握了國內(nèi)外太陽能高溫傳熱和蓄熱技術(shù)的最新進展,為此,設(shè)計了三種應(yīng)用于太陽能熱驅(qū)動生物質(zhì)超臨界水氣化制氫系統(tǒng)中的高溫傳熱蓄熱方案。通過分析比較,確定采用蓄熱罐和反應(yīng)器分離方式為最終傳熱蓄熱方案。 高溫?zé)彷d體作為太陽能高溫傳熱蓄熱系統(tǒng)中的傳熱和蓄熱介質(zhì),其工作性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的效果和應(yīng)用前景。為此,分析比較了目前工業(yè)中常用的高溫傳熱和蓄熱介質(zhì),針對其不能滿足系統(tǒng)要求這一現(xiàn)狀,開發(fā)了以氯化鈉、氯化鉀和無水氯化鎂為原料的新型復(fù)合熔鹽,配制了不同純度、不同比例的熔鹽樣品,采用差示掃描量儀(DSC)測量分析了其熔點與相變潛熱值,并通過反復(fù)加熱、冷卻的方式對復(fù)合熔鹽的熱穩(wěn)定性進行了實驗研究。結(jié)果表明,此復(fù)合熔鹽具有合適的熔點和良好的熱穩(wěn)定性,是一種優(yōu)良的高溫?zé)彷d體。同時,對復(fù)合熔鹽密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)和粘度等物性參數(shù)進行了理論計算。 本文介紹了太陽能高溫傳熱蓄熱系統(tǒng)中太陽能高溫吸熱器、高溫熔鹽罐、低溫熔鹽罐、熔鹽-水換熱器和高溫熔鹽泵等主要部件的工作原理,并對其進行了詳細的設(shè)計計算和選型。 設(shè)計了高溫熔鹽性能測試方案,對實驗系統(tǒng)的主要設(shè)備進行了設(shè)計和加工。不過由于時間的限制,尚未能得出實驗測試數(shù)據(jù)。
【圖文】：

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文速崛起。目前太陽能發(fā)電主要有兩種形式：太陽能光發(fā)電和太陽能熱發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電是太陽能光發(fā)電的主流，是利用太陽能半導(dǎo)體電子器件有效收太陽能輻射，并使之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N直接發(fā)電技術(shù)。自 20 世紀(jì) 70 年代全油危機以來，太陽能光伏發(fā)電在世界引起了高度重視，各國政府紛紛制定政策勵和支持太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，發(fā)電成本不斷降低，生產(chǎn)規(guī)模不斷增大，技術(shù)成熟，并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)成為規(guī)模[4,5]。不過太陽能光伏發(fā)電不易建成大規(guī)模的電站且材料成本高，加上最近研究表明的太陽能電池二次污染的問題，使太陽能光電系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域受到了限制，，從真正意義上實現(xiàn)大規(guī)模的太陽能發(fā)電，只有太陽能熱發(fā)電技術(shù)。太陽能熱發(fā)電(見圖 1-1)，是指利用聚光器捕獲并聚集太陽輻射，并發(fā)送至吸產(chǎn)生中高溫?zé)崃黧w，然后驅(qū)動傳統(tǒng)的熱機（如汽輪機、燃氣輪機、斯特林機等產(chǎn)生電能的一門綜合性高新技術(shù)[6,7]。自 20 世紀(jì) 80 年代開始，美國等許多國家就

圖 1-2 太陽能熱發(fā)電成本預(yù)測Fig.1-2 Forecast of the cost of solar thermal electric generation2、太陽能熱規(guī)模制氫氫是地球上儲量最為豐富的元素，氫能因其能流密度高，轉(zhuǎn)化、利用效率高儲運性能好等一系列突出優(yōu)點而被公認(rèn)為新一代理想的替代能源，氫燃燒的產(chǎn)水，水又可分解制氫，氫能系統(tǒng)可構(gòu)成一種潔凈、無污染、可再生的可持續(xù)發(fā)式。隨著規(guī)模制氫、儲氫及氫能利用技術(shù)的迅速發(fā)展，氫能極有可能成為未來能并列的二次能源、終端能源和最主要的蓄能方式[8,9]。目前，在全世界氫產(chǎn)量中，95%的還是來自煤、石油和天然氣等常規(guī)能源，這氫方法既加速了能源的枯竭，又會對環(huán)境造成了污染，必將受到一定的限制，太陽能從水中制取氫氣則成為非常有前途的制氫途徑。(1)太陽能光解水制氫太陽能光電化學(xué)分解水制氫和光催化分解水制氫都是利用太陽光直接分解水氫氣的一門技術(shù)，是最有吸引力的可再生能源制氫途徑，不過目前只處于實驗究階段，在大規(guī)模應(yīng)用之前還需要許多路要走[10]。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TK513

【引證文獻】

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本文編號：2682212