超临界压缩空气储能填充床分级蓄冷方法研究

发布时间：2022-10-10 17:43

　　超临界压缩空气储能是最具发展潜力的大规模储能技术之一,在超临界压缩空气储能系统中,蓄冷子系统冷?的损失极大地影响系统效率。为减小冷?损失,提高储释能过程中超临界空气与间接储热换热介质之间能量传递效率,提出了分级蓄冷子系统模型。分级蓄冷子系统采用多股流板翅式换热器使超临界空气与两级低压循环氮气换热,通过深冷填充床储存深冷至常温之间的冷能,通过中冷填充床储存深冷至中间温度之间的冷能。分级蓄冷系统具有蓄冷效率高,成本低廉和安全性高的特点。为探究储/释冷循环对岩石深冷储能材料性能的影响,建立了储/释冷循环实验台,研究了千次储/释冷循环对大理石、花岗岩、石灰岩和玄武岩四种岩石的热物性和强度的影响。结果表明,在储/释循环前后,大理石、玄武岩和石灰岩的外观不会发生明显变化,而花岗岩会存在少量的裂纹和脱落。循环储/释冷千次对岩石的密度、导热系数和比热均无明显的影响。大理石和玄武岩的抗压强度随着循环次数的增加而基本不变;花岗岩和石灰岩的抗压强度随着循环次数的增加而有较大的提高,进而给出了在深冷区间内四种岩石材料的导热系数和比热随温度变化的关系式。本文详述了分级蓄冷超临界压缩空气储能系统的设计过程,设计了... 

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究与发展现状
        1.2.1 蓄冷子系统
        1.2.2 填充床
    1.3 本文研究内容
    1.4 本章小结
第2章 蓄冷材料性能研究
    2.1 实验设备及原理
    2.2 实验测量与结果讨论
        2.2.1 外观
        2.2.2 密度
        2.2.3 导热系数
        2.2.4 抗压强度
        2.2.5 比热
        2.2.6 储能密度
    2.3 本章小结
第3章 分级蓄冷系统设计分析
    3.1 分级蓄冷系统参数设计
        3.1.1 1MW系统参数设计
        3.1.2 10MW系统参数设计
    3.2 关键部件设计
        3.2.1 换热器设计
        3.2.2 填充床设计
    3.3 本章小结
第4章 分级蓄冷系统数值模拟
    4.1 分级蓄冷系统模型
        4.1.1 填充床模型
        4.1.2 换热器模型
    4.2 数值计算方法
    4.3 参数设置
    4.4 结果讨论与分析
        4.4.1 系统循环运行特性分析
        4.4.2 蓄冷材料的影响
        4.4.3 换热器面积的影响
        4.4.4 填充床容积的影响
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 本文创新点
    5.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]深冷液化空气储能技术及其在电网中的应用分析[J]. 徐桂芝,宋洁,王乐,邓占锋,梁立晓,金翼,邓敏.  全球能源互联网. 2018(03)
[2]堆积床储冷系统循环性能分析[J]. 金翼,王乐,杨岑玉,宋洁,徐超.  储能科学与技术. 2017(04)
[3]压缩空气储能技术研究进展[J]. 张新敬,陈海生,刘金超,李文,谭春青.  储能科学与技术. 2012(01)
[4]压缩空气储能技术的特点与发展趋势[J]. 陈海生.  高科技与产业化. 2011(06)
[5]Progress in electrical energy storage system:A critical review[J]. Thang Ngoc Cong.  Progress in Natural Science. 2009(03)
[6]蓄热室新型蓄热体的研究进展[J]. 李爱菊,王毅,张仁元,柯秀芳.  冶金能源. 2007(03)
[7]深冷绝热材料的探讨[J]. 李雨康,张世荣.  中国海洋平台. 2001(03)

博士论文
[1]熔盐单罐填充床蓄热系统性能分析及优化设计研究[D]. 赵炳晨.中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) 2018
[2]烧结矿立式冷却装置内颗粒特性和气流阻力特性研究[D]. 田付有.浙江大学 2016
[3]超临界空气蓄热蓄冷数值与实验研究[D]. 刘佳.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012

硕士论文
[1]散堆环状蓄热体蓄热换热器热工特性研究[D]. 陈佳.华南理工大学 2014
[2]超临界空气填充床蓄热及传热特性实验研究[D]. 杨亮.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[3]新型压缩空气储能系统性能研究[D]. 郭欢.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[4]太阳能电站双罐式熔盐蓄热系统的优化设计及研究[D]. 张雅文.华中科技大学 2012
[5]多孔介质里流动阻力分析[D]. 吴金随.华中科技大学 2007



本文编号：3690072