液态铅铋槽式太阳能集热管设计及性能分析
发布时间：2021-02-27 03:23
槽式光热发电技术具有风险低、技术可靠、经济性好等优点被广泛应用。当前,商业化应用的传统槽式集热管为单层真空玻璃套管结构,传热介质以导热油和熔盐为主。受其结构及传热介质热物性的影响,高温工况下传统槽式集热管的集热效率相对较低。本文在总结国内外研究现状和最新进展的基础上,提出采用具有良好热物理性能的液态铅铋合金（LBE）作为新型传热介质,系统分析了槽式集热管集热性能与结构优化设计,并初步分析了 50 MW光热电站系统。论文的主要研究内容和结论如下:（1）分析了非均匀热流下集热管内液态LBE的传热特性,通过与经验公式对比,验证了非均匀热流下换热计算公式的有效性。基于槽式集热管二维稳态传热模型,对比分析了不同介质下的集热性能及其影响规律。重点研究了直射太阳辐射强度（DNI）、出口温度、环形真空区压强、涂层发射率及环境温度与风速对集热管性能的影响。结果表明,四种传热介质中液态金属传热下的集热效率高于融盐与导热油;出口温度565℃时熔盐的效率为53.2%,低于液态LBE的59.45%;环境风速的改变对槽式集热管效率的影响不明显。（2）针对当前传统槽式真空集热管能量损失大、集热效率低的问题,对传统槽...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国主要地区的太阳能资源分布??太阳能能够有效应对日益严重的资源短缺、环境污染和温室效应等问题，具??有很好的发展前景?
式、塔式和碟式。??（１）槽式光热发电技术??如图１．１所示，槽式光热发电系统主要由槽式抛物聚光镜、真空集热管、支??撑机构及储热系统组成的太阳岛和以传统汽轮发电机装置为主的常规岛构成。太??阳辐射经聚光镜聚焦反射后被真空集热管内传热介质吸收，而后通过换热产生蒸??３??
冷＊ｍ?冷凝坩??图１．１槽式热发电方系统流程图??槽式太阳能光热电站的研究与建设工作早在上世纪７０年代末和８０年代初便??已经开展，其中最为典型的是美国的ＳＥＧＳ槽式光热电站。上世纪８０年代早期，??为缓解由能源危机导致的石油价格暴涨，美国政府开始寻求新型替代能源。美国??鲁兹（ＬＵＺ）公司于１９８５年幵始在加州建造ＳＥＧＳ系列槽式光热发电系统，共??计９座（ＳＥＧＳＩ？ＳＥＧＳＩＸ），总装机容量高达３５４?ＭＷｅ，投资总额约１２亿美??元。其中，除了达到运行寿命而退役的电站外，其他电站直至今日仍在平稳运行，??该ＳＥＧＳ系列槽式光热发电系统证明了槽式光热发电技术已成熟，具备很好的推??广应用基础。ＳＥＧＳ系列电站的主要参数见表１．３。??表１．３?ＳＥＧＳ系列槽式光热电站系统参数??ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧＳ??项目???ＳＩ?Ｓ２?Ｓ３?Ｓ４?Ｓ５?Ｓ６?Ｓ７?Ｓ８?９??建成年份?１９８５?１９８６?１９８７?１９８７?１９８８?１９８９?１９８９?１９９０?１９９１??额定功率／ＭＷ
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国能源低碳转型（2015—2050）:可再生能源发展与可行路径[J]. 马丽梅,史丹,裴庆冰. 中国人口·资源与环境. 2018(02)
[2]从电力发展“十三五”规划看新能源发展[J]. 李琼慧,王彩霞. 中国电力. 2017(01)
[3]国家发改委、国家能源局正式发布《电力发展“十三五”规划》[J]. 中国核工业. 2016(11)
[4]标杆电价出台带领太阳能热发电产业启航[J]. 包婧文. 太阳能. 2016(09)
[5]带绕丝燃料组件在铅铋介质下的阻力特性实验研究[J]. 吕科锋,陈刘利,岳晨冲,高胜,黄群英. 核动力工程. 2015(06)
[6]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队. 核科学与工程. 2014(02)
[7]太阳能利用技术及其应用[J]. 闫云飞,张智恩,张力,代长林. 太阳能学报. 2012(S1)
[8]八达岭太阳能塔式热发电吸热器水动力特性仿真研究[J]. 高维,徐蕙,徐二树,余强. 工程热物理学报. 2012(08)
[9]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[10]太阳能光热发电技术发展现状[J]. 陈昕,范海涛. 能源与环境. 2012(01)
硕士论文
[1]塔式太阳能吸热器数值模拟及颗粒保温的试验研究[D]. 张雷.浙江大学 2017
[2]槽式太阳能集热与热发电系统集成研究[D]. 王亚龙.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2010
本文编号：3053611
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国主要地区的太阳能资源分布??太阳能能够有效应对日益严重的资源短缺、环境污染和温室效应等问题，具??有很好的发展前景?
式、塔式和碟式。??（１）槽式光热发电技术??如图１．１所示，槽式光热发电系统主要由槽式抛物聚光镜、真空集热管、支??撑机构及储热系统组成的太阳岛和以传统汽轮发电机装置为主的常规岛构成。太??阳辐射经聚光镜聚焦反射后被真空集热管内传热介质吸收，而后通过换热产生蒸??３??
冷＊ｍ?冷凝坩??图１．１槽式热发电方系统流程图??槽式太阳能光热电站的研究与建设工作早在上世纪７０年代末和８０年代初便??已经开展，其中最为典型的是美国的ＳＥＧＳ槽式光热电站。上世纪８０年代早期，??为缓解由能源危机导致的石油价格暴涨，美国政府开始寻求新型替代能源。美国??鲁兹（ＬＵＺ）公司于１９８５年幵始在加州建造ＳＥＧＳ系列槽式光热发电系统，共??计９座（ＳＥＧＳＩ？ＳＥＧＳＩＸ），总装机容量高达３５４?ＭＷｅ，投资总额约１２亿美??元。其中，除了达到运行寿命而退役的电站外，其他电站直至今日仍在平稳运行，??该ＳＥＧＳ系列槽式光热发电系统证明了槽式光热发电技术已成熟，具备很好的推??广应用基础。ＳＥＧＳ系列电站的主要参数见表１．３。??表１．３?ＳＥＧＳ系列槽式光热电站系统参数??ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧ?ＳＥＧＳ??项目???ＳＩ?Ｓ２?Ｓ３?Ｓ４?Ｓ５?Ｓ６?Ｓ７?Ｓ８?９??建成年份?１９８５?１９８６?１９８７?１９８７?１９８８?１９８９?１９８９?１９９０?１９９１??额定功率／ＭＷ
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国能源低碳转型（2015—2050）:可再生能源发展与可行路径[J]. 马丽梅,史丹,裴庆冰. 中国人口·资源与环境. 2018(02)
[2]从电力发展“十三五”规划看新能源发展[J]. 李琼慧,王彩霞. 中国电力. 2017(01)
[3]国家发改委、国家能源局正式发布《电力发展“十三五”规划》[J]. 中国核工业. 2016(11)
[4]标杆电价出台带领太阳能热发电产业启航[J]. 包婧文. 太阳能. 2016(09)
[5]带绕丝燃料组件在铅铋介质下的阻力特性实验研究[J]. 吕科锋,陈刘利,岳晨冲,高胜,黄群英. 核动力工程. 2015(06)
[6]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队. 核科学与工程. 2014(02)
[7]太阳能利用技术及其应用[J]. 闫云飞,张智恩,张力,代长林. 太阳能学报. 2012(S1)
[8]八达岭太阳能塔式热发电吸热器水动力特性仿真研究[J]. 高维,徐蕙,徐二树,余强. 工程热物理学报. 2012(08)
[9]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[10]太阳能光热发电技术发展现状[J]. 陈昕,范海涛. 能源与环境. 2012(01)
硕士论文
[1]塔式太阳能吸热器数值模拟及颗粒保温的试验研究[D]. 张雷.浙江大学 2017
[2]槽式太阳能集热与热发电系统集成研究[D]. 王亚龙.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2010
本文编号：3053611
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