液態(tài)鉛鉍槽式太陽能集熱管設(shè)計及性能分析
發(fā)布時間:2021-02-27 03:23
槽式光熱發(fā)電技術(shù)具有風(fēng)險低、技術(shù)可靠、經(jīng)濟性好等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前,商業(yè)化應(yīng)用的傳統(tǒng)槽式集熱管為單層真空玻璃套管結(jié)構(gòu),傳熱介質(zhì)以導(dǎo)熱油和熔鹽為主。受其結(jié)構(gòu)及傳熱介質(zhì)熱物性的影響,高溫工況下傳統(tǒng)槽式集熱管的集熱效率相對較低。本文在總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和最新進展的基礎(chǔ)上,提出采用具有良好熱物理性能的液態(tài)鉛鉍合金(LBE)作為新型傳熱介質(zhì),系統(tǒng)分析了槽式集熱管集熱性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,并初步分析了 50 MW光熱電站系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)分析了非均勻熱流下集熱管內(nèi)液態(tài)LBE的傳熱特性,通過與經(jīng)驗公式對比,驗證了非均勻熱流下?lián)Q熱計算公式的有效性。基于槽式集熱管二維穩(wěn)態(tài)傳熱模型,對比分析了不同介質(zhì)下的集熱性能及其影響規(guī)律。重點研究了直射太陽輻射強度(DNI)、出口溫度、環(huán)形真空區(qū)壓強、涂層發(fā)射率及環(huán)境溫度與風(fēng)速對集熱管性能的影響。結(jié)果表明,四種傳熱介質(zhì)中液態(tài)金屬傳熱下的集熱效率高于融鹽與導(dǎo)熱油;出口溫度565℃時熔鹽的效率為53.2%,低于液態(tài)LBE的59.45%;環(huán)境風(fēng)速的改變對槽式集熱管效率的影響不明顯。(2)針對當(dāng)前傳統(tǒng)槽式真空集熱管能量損失大、集熱效率低的問題,對傳統(tǒng)槽...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1我國主要地區(qū)的太陽能資源分布??太陽能能夠有效應(yīng)對日益嚴重的資源短缺、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等問題,具??有很好的發(fā)展前景?
式、塔式和碟式。??(1)槽式光熱發(fā)電技術(shù)??如圖1.1所示,槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)主要由槽式拋物聚光鏡、真空集熱管、支??撐機構(gòu)及儲熱系統(tǒng)組成的太陽島和以傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機裝置為主的常規(guī)島構(gòu)成。太??陽輻射經(jīng)聚光鏡聚焦反射后被真空集熱管內(nèi)傳熱介質(zhì)吸收,而后通過換熱產(chǎn)生蒸??3??
冷*m?冷凝坩??圖1.1槽式熱發(fā)電方系統(tǒng)流程圖??槽式太陽能光熱電站的研究與建設(shè)工作早在上世紀70年代末和80年代初便??已經(jīng)開展,其中最為典型的是美國的SEGS槽式光熱電站。上世紀80年代早期,??為緩解由能源危機導(dǎo)致的石油價格暴漲,美國政府開始尋求新型替代能源。美國??魯茲(LUZ)公司于1985年幵始在加州建造SEGS系列槽式光熱發(fā)電系統(tǒng),共??計9座(SEGSI?SEGSIX),總裝機容量高達354?MWe,投資總額約12億美??元。其中,除了達到運行壽命而退役的電站外,其他電站直至今日仍在平穩(wěn)運行,??該SEGS系列槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)證明了槽式光熱發(fā)電技術(shù)已成熟,具備很好的推??廣應(yīng)用基礎(chǔ)。SEGS系列電站的主要參數(shù)見表1.3。??表1.3?SEGS系列槽式光熱電站系統(tǒng)參數(shù)??SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEGS??項目???SI?S2?S3?S4?S5?S6?S7?S8?9??建成年份?1985?1986?1987?1987?1988?1989?1989?1990?1991??額定功率/MW
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國能源低碳轉(zhuǎn)型(2015—2050):可再生能源發(fā)展與可行路徑[J]. 馬麗梅,史丹,裴慶冰. 中國人口·資源與環(huán)境. 2018(02)
[2]從電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃看新能源發(fā)展[J]. 李瓊慧,王彩霞. 中國電力. 2017(01)
[3]國家發(fā)改委、國家能源局正式發(fā)布《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[J]. 中國核工業(yè). 2016(11)
[4]標桿電價出臺帶領(lǐng)太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)啟航[J]. 包婧文. 太陽能. 2016(09)
[5]帶繞絲燃料組件在鉛鉍介質(zhì)下的阻力特性實驗研究[J]. 呂科鋒,陳劉利,岳晨沖,高勝,黃群英. 核動力工程. 2015(06)
[6]中國鉛基研究反應(yīng)堆概念設(shè)計研究[J]. 吳宜燦,柏云清,宋勇,黃群英,劉超,王明煌,周濤,金鳴,吳慶生,汪建業(yè),蔣潔瓊,胡麗琴,李春京,高勝,李亞洲,龍鵬程,趙柱民,郁杰,FDS團隊. 核科學(xué)與工程. 2014(02)
[7]太陽能利用技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 閆云飛,張智恩,張力,代長林. 太陽能學(xué)報. 2012(S1)
[8]八達嶺太陽能塔式熱發(fā)電吸熱器水動力特性仿真研究[J]. 高維,徐蕙,徐二樹,余強. 工程熱物理學(xué)報. 2012(08)
[9]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[10]太陽能光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 陳昕,范海濤. 能源與環(huán)境. 2012(01)
碩士論文
[1]塔式太陽能吸熱器數(shù)值模擬及顆粒保溫的試驗研究[D]. 張雷.浙江大學(xué) 2017
[2]槽式太陽能集熱與熱發(fā)電系統(tǒng)集成研究[D]. 王亞龍.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2010
本文編號:3053611
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1我國主要地區(qū)的太陽能資源分布??太陽能能夠有效應(yīng)對日益嚴重的資源短缺、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等問題,具??有很好的發(fā)展前景?
式、塔式和碟式。??(1)槽式光熱發(fā)電技術(shù)??如圖1.1所示,槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)主要由槽式拋物聚光鏡、真空集熱管、支??撐機構(gòu)及儲熱系統(tǒng)組成的太陽島和以傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機裝置為主的常規(guī)島構(gòu)成。太??陽輻射經(jīng)聚光鏡聚焦反射后被真空集熱管內(nèi)傳熱介質(zhì)吸收,而后通過換熱產(chǎn)生蒸??3??
冷*m?冷凝坩??圖1.1槽式熱發(fā)電方系統(tǒng)流程圖??槽式太陽能光熱電站的研究與建設(shè)工作早在上世紀70年代末和80年代初便??已經(jīng)開展,其中最為典型的是美國的SEGS槽式光熱電站。上世紀80年代早期,??為緩解由能源危機導(dǎo)致的石油價格暴漲,美國政府開始尋求新型替代能源。美國??魯茲(LUZ)公司于1985年幵始在加州建造SEGS系列槽式光熱發(fā)電系統(tǒng),共??計9座(SEGSI?SEGSIX),總裝機容量高達354?MWe,投資總額約12億美??元。其中,除了達到運行壽命而退役的電站外,其他電站直至今日仍在平穩(wěn)運行,??該SEGS系列槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)證明了槽式光熱發(fā)電技術(shù)已成熟,具備很好的推??廣應(yīng)用基礎(chǔ)。SEGS系列電站的主要參數(shù)見表1.3。??表1.3?SEGS系列槽式光熱電站系統(tǒng)參數(shù)??SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEG?SEGS??項目???SI?S2?S3?S4?S5?S6?S7?S8?9??建成年份?1985?1986?1987?1987?1988?1989?1989?1990?1991??額定功率/MW
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]從電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃看新能源發(fā)展[J]. 李瓊慧,王彩霞. 中國電力. 2017(01)
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[5]帶繞絲燃料組件在鉛鉍介質(zhì)下的阻力特性實驗研究[J]. 呂科鋒,陳劉利,岳晨沖,高勝,黃群英. 核動力工程. 2015(06)
[6]中國鉛基研究反應(yīng)堆概念設(shè)計研究[J]. 吳宜燦,柏云清,宋勇,黃群英,劉超,王明煌,周濤,金鳴,吳慶生,汪建業(yè),蔣潔瓊,胡麗琴,李春京,高勝,李亞洲,龍鵬程,趙柱民,郁杰,FDS團隊. 核科學(xué)與工程. 2014(02)
[7]太陽能利用技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 閆云飛,張智恩,張力,代長林. 太陽能學(xué)報. 2012(S1)
[8]八達嶺太陽能塔式熱發(fā)電吸熱器水動力特性仿真研究[J]. 高維,徐蕙,徐二樹,余強. 工程熱物理學(xué)報. 2012(08)
[9]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[10]太陽能光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 陳昕,范海濤. 能源與環(huán)境. 2012(01)
碩士論文
[1]塔式太陽能吸熱器數(shù)值模擬及顆粒保溫的試驗研究[D]. 張雷.浙江大學(xué) 2017
[2]槽式太陽能集熱與熱發(fā)電系統(tǒng)集成研究[D]. 王亞龍.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2010
本文編號:3053611
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