新型中低温槽式聚光太阳能热发电系统关键技术研究

发布时间：2021-09-16 20:09

　　随着能源生产和消费模式的结构转型,传统化石燃料能源逐步被太阳能、风能等清洁能源所替代。在此时代背景下,聚光式太阳能热发电（Concentrating Solar Power,简称CSP）作为一种新兴可再生能源利用技术,为人类合理利用清洁能源提供了新的思路,具有重要的开发价值。针对不同的气象条件,采取不同的光热发电技术路线可有效解决能源与环境的突出矛盾。对于气象资源不理想地区,采取槽式太阳能热发电技术进行中低温热能回收具有广阔的应用背景与独特的技术优势,可有效将能流密度较低、分散性较强的太阳能实现能量形式的科学转换。众所周知,槽式聚光太阳能热发电系统主要由抛物面槽式聚光集热装置、储热装置以及热功转换装置三部分有机耦合组成。然而,中低温参数下的光热发电存在效率较低、成本较高、投资回收期较长等一系列问题亟待解决。本文便以全系统为研究对象,从整体到局部各环节对其中存在的关键性技术问题开展一系列深入研究,采取的方法涵盖了理论计算、模拟仿真和实验研究。首先,根据光学定律、热力学第一与第二定律等理论,对槽式聚光器、太阳能真空集热管、储热罐和后端有无回热装置的热功转换系统依次建立数学模型,在Ebsil... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：168 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

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真空集热管是槽式聚光集热系统中收集太阳能的又一核心部件，主要由选择性??涂层的金属管（吸收管）、同心玻璃管外套、金属－玻璃密封连接（可伐合金与膨胀??节）等部分构成［７９，８Ｇ］。如图１－４所示，为某公司生产的一种典型槽式太阳能用的真??空集热管设备。高品质的真空集热管明显影响着槽式集热系统的光热转换特性，显??著提高整个光场的综合效率。当前，针对真空集热管的研宄多集中于结构的强化、??换热的增强与传热运行特性的优化等方面。??图１－４真空集热管结构??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｖａｃｕｕｍ?ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ?ｔｕｂｅ??ＥｄｅｎｂＵｒｎＭＷ等［＾ｕ］分析了辐射损失、导热与对流损失等多方面因素，对真空??集热管的换热过程进行热力学建模：０＾〇！１＾１１等［８２］对流速下同轴的真空集热管热??效率特性开展了研究，重点分析了内部流动的热耦合作用；Ｊａｖｉｅｒ?Ｍｕｆｉｏｚ等［８３］对传??统真空集热管进行了改善，设计了新型螺旋形内翅片集热管，有效地降低了热应力??的分布，为集热管内部流媒的强化传热提供了新的思路；Ｂｍ－Ｊｕｈｉｅ?Ｈｕａｎｇ等＿研发??了一种用于蒸发场合的、具有螺旋形多效扩散单元的装置，可与集热器中的真＇个染??热管有效锅合

集热器长度；■??图２４槽式聚光器末端损失示意图??Ｆｉｇ．２－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｎｄ?ｌｏｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐａｒａｂｏｌｉｃ?ｔｒｏｕｇｈ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ??（３）集热器阵列及器件损失??本部分损失主要有集热器阵列布置的遮挡、设备的生产精度（如玻璃反


本文编号：3397214