太阳能热发电真空传输管的热性能测试与研究

发布时间：2017-08-10 10:10

  本文关键词：太阳能热发电真空传输管的热性能测试与研究

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【摘要】：太阳能热发电是目前解决能源、环境及资源等一系列问题非常有效的一种方法。在国外,太阳能热发电技术研究相对较早,尤其在欧美地区,正进入商业化运行快速发展阶段。近年来,为满足我国能源需求快速增长的要求,同时也为了缓解环境压力,实现可持续发展,我国势必也将进入太阳能光热发电快速发展时期。目前槽式太阳能热发电技术是光热电站中,开发技术风险相对较低,运行经验丰富,已实现商业化运行的电站。世界上早期槽式太阳能热发电站一般采用导热油作为传热工质,近年来为提高电站效率,和降低成本,对用水工质和熔盐作传热介质也开始进行研究并进行示范电站建设。但不论是用油工质、水工质还是熔盐工质作传热介质,都面临在低温环境下,从集热场到常规动力岛管路运输中有较大的热损失以及凝固的不利条件。因此,采用良好的保温材料对电站管道进行保温,对电站安全运行以及电站运行经济性都有重要意义。本文通过搭建真空传输管热损失测试平台,对湖北守能真空科技有限公司研发的新型保温管道真空传输管进行了稳态视导热系数(等效导热系数)测定,发现真空传输管在内管壁温在200—500℃之间时,视导热系数在0.00903—0.016913 W/m·℃之间。同时,借助中广核太阳能科技有限公司在德令哈“1.6MW槽式示范电站”对真空保温传输管进行了野外条件下瞬时态视导热系数测定,发现100—320℃之间时,视导热系数在0.0111—0.0191 W/m·℃之间,和稳态测试相比,略高。最后又对真空传输管建立传热模型,模拟了与室内环境工况一致时的视导热系数,发现内管内壁温度在200—490℃时,模拟得到的视导热系数为0.0030730.010549 W/m·℃,低于稳态实验测试和野外瞬时态测试的视导热系数。将三种方法得到真空传输管视导热系数和光热电站常用的保温材料相比,均远远低于同温度下其他传统保温材料的导热系数。
【关键词】：太阳能热发电 真空传输管 热损失测试 视导热系数
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景9-12
• 1.2 太阳能热发电技术12-16
• 1.2.1 太阳能槽式热发电技术12-13
• 1.2.2 太阳能塔式热发电技术13-15
• 1.2.3 太阳能碟式热发电15
• 1.2.4 太阳能线性菲涅尔式发电15-16
• 1.3 课题研究意义16
• 1.4 课题研究主要内容16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第2章 新型保温管道真空传输管18-23
• 2.1 真空传输管在太阳能热发电应用背景18
• 2.2 真空传输管的结构及工艺特点18-20
• 2.2.1 真空传输管结构18-19
• 2.2.2 真空传输管工艺特点19-20
• 2.3 真空传输管应用前景20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 真空传输管稳态热损失实验测试与分析23-33
• 3.1 稳态测试原理及应用背景介绍23-24
• 3.2 测试具体手段与设备24-26
• 3.2.1 测试具体手段24-25
• 3.2.2 测试设备25-26
• 3.3 数据采集与处理26-28
• 3.3.1 数据采集26-27
• 3.3.2 数据处理27-28
• 3.4 数据结果与分析28-32
• 3.4.1 真空传输管400℃数据分析28-30
• 3.4.2 真空传输管不同温度段数据分析30-31
• 3.4.3 真空传输管在400℃时数据对比31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 真空传输管瞬时法热损失测试与分析33-40
• 4.1 瞬时法原理33
• 4.2 测试设备33-34
• 4.3 热电偶布置及操作流程34-35
• 4.3.1 热电偶布置及注意事项35
• 4.3.2 操作具体流程35
• 4.4 数据处理35-38
• 4.4.1 温度处理35-37
• 4.4.2 数据结果处理37-38
• 4.5 结果与讨论38-39
• 4.6 本章小结39-40
• 第5章 真空传输管一维稳态导热数学模型40-49
• 5.1 真空传输管能量平衡模型40-46
• 5.1.1 真空传输管内外管壁和屏蔽层能量传递41-42
• 5.1.2 真空传输管屏蔽层与外管之间的能量传递42-43
• 5.1.3 真空传输管外管向环境散热损失43-46
• 5.2 真空传输管热损失计算模型46-48
• 5.3 本章小结48-49
• 第6章 结论与展望49-51
• 6.1 结论49-50
• 6.2 展望50-51
• 参考文献51-55
• 致谢55

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本文编号：650138