塔式太阳能吸热器的性能优化研究
发布时间：2021-05-31 17:21
塔式太阳能热发电技术作为具有发展前景的光热发电技术之一,近年来得到了较快的发展。吸热器作为塔式太阳能热发电系统中重要的一部分,其热效率直接影响到整个塔式光热电站的热力性能。本文以塔式太阳能吸热器为研究对象,搭建了塔式太阳能吸热器模型,在此基础上从热力学第二定律的角度出发,以传热工质获得最大（火用）值为目标,对吸热器中吸热管管壁厚度和管内径两个结构参数进行了优化,并在此基础上分析了塔式太阳能吸热器的能量传递特性。将优化结果应用于50MW塔式电站系统中,对吸热器结构优化前后的塔式电站系统的性能进行了对比分析。具体工作如下:（1）以熔融盐（60%NaNO3和40%KNO3）作为吸热器的传热工质,根据能量守恒定律以及传热学基本原理,建立了吸热器的数学模型,并在MATLAB平台上完成吸热器模型的搭建。并根据文献中已有的实验数据,对模型进行验证。（2）分析了吸热管管壁厚度和管内径对吸热器（火用）效率的影响,以塔式太阳能吸热器获得最大（火用）值为目标,获得了最佳的管壁厚度和管内径。（3）基于上述优化结果,分析了吸热管内沿熔融盐流动方向上热损失、（火用）损失、热效率、（火用）效率等一系列参数变化的情况...
【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】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２全球太阳能光热发电累计装机容量??
ＤＮＩ条件下的计算，能够输出吸热器上任何位置的工质温度和管壁温度，在吸热??器性能分析上具有明显的优势。??图２－１中所示为本文所选的表面式吸热器结构布置的俯视图，熔融盐从吸热??器的北方进入吸热器后，平均分为两条路径流经吸热器，两条路径都途经８个吸??热管排，沿东西方各经过４个管排之后，于吸热器中间交叉互换，以确保两条路??径上所投射的总能量大致相等［４１］，减小两条路径的出口处传热工质的温差。每个??路径上相邻两个管排是蛇形连接起来的，如图２－２所示；图２－３展示了在吸热器??上，熔融盐沿两条路径的流动模式示意图。??熔融盐进口?ｆ??Ｋ??１?丨?ｉ?排气孔?ＷＫ－ｉｌ??０?ＩＩ??ｊ作水阀??熔融盐出口??图２－〗吸热器交叉流动模式示意图?图２－２相邻管排的连接示意图??９??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]塔式太阳能电站接收器的建模及动态仿真[J]. 盛玲霞,李佳燕,赵豫红. 化工学报. 2016(03)
[2]浅谈太阳能热发电的集热形式[J]. 潘甲龙,吕丹,于腾. 能源与节能. 2015(08)
[3]黑龙江省新能源发展研究[J]. 徐耀芬,童志龙,牟鹏文,张丽楠. 黑龙江八一农垦大学学报. 2013(04)
[4]太阳能热发电系统的研究现状综述[J]. 陈静,刘建忠,沈望俊,周俊虎,岑可法. 热力发电. 2012(04)
[5]八达岭塔式太阳能热发电蒸汽蓄热器动态特性仿真[J]. 徐二树,高维,徐蕙,杨正. 中国电机工程学报. 2012(08)
[6]浅谈太阳能发电[J]. 陶文彪,万利. 科技传播. 2011(15)
[7]塔式太阳能热发电腔式吸热器动态仿真模型[J]. 徐二树,余强,杨志平,杨辰耀. 中国电机工程学报. 2010(32)
[8]太阳能中高温热发电反射式线性菲涅尔技术简介[J]. 熊勇刚,刘玉卫,陈洪晶,崔正军. 太阳能. 2010(06)
[9]强化单相对流换热的基本机制[J]. 何雅玲,陶文铨. 机械工程学报. 2009(03)
[10]太阳能热发电系统分析[J]. 高嵩,侯宏娟. 华电技术. 2009(01)
博士论文
[1]塔式太阳能吸热器特性研究[D]. 任婷.华北电力大学(北京) 2017
硕士论文
[1]塔式太阳能热发电系统吸热器表面温度测量方法研究[D]. 王肖.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]塔式太阳能热电站中镜场能流分布特性与优化[D]. 丁伟杰.南京师范大学 2018
[3]两段式塔式太阳能腔式吸热器设计及优化[D]. 沈财军.华北电力大学(北京) 2016
[4]太阳能热发电系统接收器的建模仿真及控制算法研究[D]. 李佳燕.浙江大学 2015
[5]塔式太阳能吸热器热性能的研究[D]. 许佩佩.浙江大学 2015
[6]中国大陆太阳辐射及其与气象要素关系的研究[D]. 文小航.兰州大学 2008
本文编号：3208652
【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】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２全球太阳能光热发电累计装机容量??
ＤＮＩ条件下的计算，能够输出吸热器上任何位置的工质温度和管壁温度，在吸热??器性能分析上具有明显的优势。??图２－１中所示为本文所选的表面式吸热器结构布置的俯视图，熔融盐从吸热??器的北方进入吸热器后，平均分为两条路径流经吸热器，两条路径都途经８个吸??热管排，沿东西方各经过４个管排之后，于吸热器中间交叉互换，以确保两条路??径上所投射的总能量大致相等［４１］，减小两条路径的出口处传热工质的温差。每个??路径上相邻两个管排是蛇形连接起来的，如图２－２所示；图２－３展示了在吸热器??上，熔融盐沿两条路径的流动模式示意图。??熔融盐进口?ｆ??Ｋ??１?丨?ｉ?排气孔?ＷＫ－ｉｌ??０?ＩＩ??ｊ作水阀??熔融盐出口??图２－〗吸热器交叉流动模式示意图?图２－２相邻管排的连接示意图??９??
ＤＮＩ条件下的计算，能够输出吸热器上任何位置的工质温度和管壁温度，在吸热??器性能分析上具有明显的优势。??图２－１中所示为本文所选的表面式吸热器结构布置的俯视图，熔融盐从吸热??器的北方进入吸热器后，平均分为两条路径流经吸热器，两条路径都途经８个吸??热管排，沿东西方各经过４个管排之后，于吸热器中间交叉互换，以确保两条路??径上所投射的总能量大致相等［４１］，减小两条路径的出口处传热工质的温差。每个??路径上相邻两个管排是蛇形连接起来的，如图２－２所示；图２－３展示了在吸热器??上，熔融盐沿两条路径的流动模式示意图。??熔融盐进口?ｆ??Ｋ??１?丨?ｉ?排气孔?ＷＫ－ｉｌ??０?ＩＩ??ｊ作水阀??熔融盐出口??图２－〗吸热器交叉流动模式示意图?图２－２相邻管排的连接示意图??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔式太阳能电站接收器的建模及动态仿真[J]. 盛玲霞,李佳燕,赵豫红. 化工学报. 2016(03)
[2]浅谈太阳能热发电的集热形式[J]. 潘甲龙,吕丹,于腾. 能源与节能. 2015(08)
[3]黑龙江省新能源发展研究[J]. 徐耀芬,童志龙,牟鹏文,张丽楠. 黑龙江八一农垦大学学报. 2013(04)
[4]太阳能热发电系统的研究现状综述[J]. 陈静,刘建忠,沈望俊,周俊虎,岑可法. 热力发电. 2012(04)
[5]八达岭塔式太阳能热发电蒸汽蓄热器动态特性仿真[J]. 徐二树,高维,徐蕙,杨正. 中国电机工程学报. 2012(08)
[6]浅谈太阳能发电[J]. 陶文彪,万利. 科技传播. 2011(15)
[7]塔式太阳能热发电腔式吸热器动态仿真模型[J]. 徐二树,余强,杨志平,杨辰耀. 中国电机工程学报. 2010(32)
[8]太阳能中高温热发电反射式线性菲涅尔技术简介[J]. 熊勇刚,刘玉卫,陈洪晶,崔正军. 太阳能. 2010(06)
[9]强化单相对流换热的基本机制[J]. 何雅玲,陶文铨. 机械工程学报. 2009(03)
[10]太阳能热发电系统分析[J]. 高嵩,侯宏娟. 华电技术. 2009(01)
博士论文
[1]塔式太阳能吸热器特性研究[D]. 任婷.华北电力大学(北京) 2017
硕士论文
[1]塔式太阳能热发电系统吸热器表面温度测量方法研究[D]. 王肖.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]塔式太阳能热电站中镜场能流分布特性与优化[D]. 丁伟杰.南京师范大学 2018
[3]两段式塔式太阳能腔式吸热器设计及优化[D]. 沈财军.华北电力大学(北京) 2016
[4]太阳能热发电系统接收器的建模仿真及控制算法研究[D]. 李佳燕.浙江大学 2015
[5]塔式太阳能吸热器热性能的研究[D]. 许佩佩.浙江大学 2015
[6]中国大陆太阳辐射及其与气象要素关系的研究[D]. 文小航.兰州大学 2008
本文编号：3208652
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3208652.html
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