槽式太阳能直接蒸汽热发电系统性能分析与实验研究
发布时间：2022-11-06 18:38
随着经济的快速发展,中国对于电力的需求变得越来越大。然而我国电力生产的绝大部分依靠燃煤的火力发电站,这导致了传统能源的短缺和气候变化的加剧。槽式太阳能热发电技术大规模应用不仅能够改变当前以燃煤为主的电力结构,还能有效的节省常规能源,减少CO2的排放量,近年来受到了广泛的关注。为了提高槽式太阳能热发电系统性能和降低发电成本,槽式太阳能直接蒸汽热发电技术被提出并作为槽式热发电技术将来的发展方向。本文对槽式直接蒸汽太阳能聚光器性能和镜场阵列布置方式等基本问题进行了理论分析和模拟计算,着重分析了在不同季节和地区余弦效应损失、入射角修正、集热器末端损失和阵列排间遮挡损失对特定跟踪方式的槽式直接蒸汽太阳能聚光器性能的影响。 基于上述研究分析,本文对直接蒸汽吸热管内流动换热过程进行了模拟分析,将整个管内流动过程划分为过冷区、两相区和过热区分别予以建模,运用VB语言编制了计算程序,对管内流体换热系数、干度、压降、流体温度以及管壁温度等参数进行了耦合求解,并分析了多种因素对槽式直接蒸汽太阳能集热器性能的影响。研究表明:在特定工况下,计算结果与学者S.D. Odeh的实验结果十分吻合,吸热管出口温...
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 槽式太阳能热发电技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 槽式太阳能直接蒸汽热发电技术研究现状
1.3 槽式直接蒸汽太阳能热发电技术在我国的应用前景
1.4 本课题的研究内容和意义
1.4.1 本课题的研究内容
1.4.2 本课题研究的目的和意义
1.5 本章小结
第二章 槽式直接蒸汽热发电系统基本问题的研究与分析
2.1 我国太阳直射辐射资源分布情况
2.2 槽式直接蒸汽式太阳能镜场研究
2.2.1 槽式直接蒸汽式聚光器性能分析
2.2.2 槽式直接蒸汽太阳能镜场性能分析
2.2.3 中国典型地区太阳能镜场光学性能分析
2.3 本章小结
第三章 槽式直接蒸汽太阳能集热器的传热流动特性研究
3.1 槽式直接蒸汽式太阳能集热器传热模型的建立
3.1.1 槽式聚光器吸热管传热模型的建立
3.1.2 直接蒸汽式吸热管内流动换热模型的建立
3.1.3 直接蒸汽式吸热管内水动力模型的建立
3.2 槽式直接蒸汽式太阳能集热器流动传热模型求解
3.3 数值计算结果讨论与分析
3.3.1 仿真模型计算结果验证
3.3.2 直接蒸汽式吸热管内流动换热仿真结果分析
3.3.3 吸热管内流动换热与水动力特性耦合仿真结果分析
3.4 本章小结
第四章 热流密度分布对吸热管内工质及管壁温度分布的影响
4.1 槽式聚光器吸热管外壁热流分布模型
4.2 吸热管外壁热流分布模型求解分析
4.3 吸热管内三维数值模拟研究
4.4 模拟结果分析与讨论
4.5 本章小结
第五章 槽式太阳能直接蒸汽热发电系统性能分析
5.1 槽式太阳能直接蒸汽式热发电系统模型
5.1.1 西藏地区典型时令发电系统仿真与分析
5.1.2 模拟计算分析与讨论
5.2 典型槽式直接蒸汽式电站热经济学分析
5.2.1 槽式直接蒸汽式发电系统火用模型的建立
5.2.2 槽式直接蒸汽式热发电系统热经济学分析结果探讨
5.3 本章小结
第六章 槽式直接蒸汽太阳能集热器的实验研究
6.1 槽式直接蒸汽集热器实验测试系统的搭建
6.1.1 PLC 高精度控温水箱的制作
6.1.2 测试管段加热装置的布置及可视化管段的设计
6.1.3 测试管段数据采集系统及相关测量参数
6.2 测试结果分析与讨论
6.3 本章小结
第七章 结论、创新点和今后的研究方向
7.1 主要结论
7.2 论文的创新之处
7.3 今后的研究方向
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国部分城市太阳能蒸汽热发电系统性能分析[J]. 林林. 西安交通大学学报. 2010(05)
[2]DSG太阳能槽式集热器动态特性[J]. 梁征,孙利霞,由长福. 太阳能学报. 2009(12)
[3]槽式太阳能集热器集热性能分析[J]. 肖杰,何雅玲,程泽东,陶于兵,徐荣吉. 工程热物理学报. 2009(05)
[4]蒸汽直接冷却槽式太阳集热器的传热流动性能研究[J]. 崔映红,杨勇平. 太阳能学报. 2009(03)
[5]槽式太阳能直接产蒸汽系统接收器的研究进展[J]. 战栋栋,张红,庄骏. 热力发电. 2009(03)
[6]抛物槽式太阳能热发电系统的模拟分析(英文)[J]. 曲航,赵军,于晓. 中国电机工程学报. 2008(11)
[7]基于槽式聚光反射装置的太阳集热器件性能实验研究[J]. 李明,王六玲. 太阳能学报. 2008(03)
[8]抛物面型聚光器聚焦光斑能流密度分布的计算[J]. 刘颖,戴景民,孙晓刚. 太阳能学报. 2007(10)
[9]非均匀受热管管壁温度场的数值计算[J]. 王为术,徐维晖,陈听宽,罗毓珊. 热能动力工程. 2007(04)
[10]抛物面式太阳能聚能系统聚光特性模拟[J]. 帅永,张晓峰,谈和平. 工程热物理学报. 2006(03)
博士论文
[1]原生污水的紊流特性及其热泵系统的研究[D]. 秦娜.天津大学 2010
[2]采用腔体吸收器的线聚焦太阳能集热器的理论及实验研究[D]. 翟辉.上海交通大学 2009
[3]太阳能辅助燃煤发电系统耦合机理与热力特性研究[D]. 崔映红.华北电力大学（北京） 2009
[4]槽式太阳能热发电站微观选址的方法研究[D]. 赵明智.内蒙古工业大学 2009
硕士论文
[1]塔式太阳能热发电站熔融盐吸热器故障诊断专家系统研究[D]. 王建楠.中国科学院研究生院（电工研究所） 2010
[2]槽式太阳能抛物面集热器光学性能研究[D]. 徐涛.天津大学 2009
[3]热经济学结构理论对300MW机组运行特性的分析[D]. 池冉.华北电力大学（河北） 2009
[4]槽形抛物面线聚焦吸收式太阳能空调的应用研究[D]. 毕传丽.天津大学 2007
[5]R410A热泵空调器结霜/除霜特性的数值模拟与实验研究[D]. 杨宾.天津商业大学 2007
本文编号：3704015
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 槽式太阳能热发电技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 槽式太阳能直接蒸汽热发电技术研究现状
1.3 槽式直接蒸汽太阳能热发电技术在我国的应用前景
1.4 本课题的研究内容和意义
1.4.1 本课题的研究内容
1.4.2 本课题研究的目的和意义
1.5 本章小结
第二章 槽式直接蒸汽热发电系统基本问题的研究与分析
2.1 我国太阳直射辐射资源分布情况
2.2 槽式直接蒸汽式太阳能镜场研究
2.2.1 槽式直接蒸汽式聚光器性能分析
2.2.2 槽式直接蒸汽太阳能镜场性能分析
2.2.3 中国典型地区太阳能镜场光学性能分析
2.3 本章小结
第三章 槽式直接蒸汽太阳能集热器的传热流动特性研究
3.1 槽式直接蒸汽式太阳能集热器传热模型的建立
3.1.1 槽式聚光器吸热管传热模型的建立
3.1.2 直接蒸汽式吸热管内流动换热模型的建立
3.1.3 直接蒸汽式吸热管内水动力模型的建立
3.2 槽式直接蒸汽式太阳能集热器流动传热模型求解
3.3 数值计算结果讨论与分析
3.3.1 仿真模型计算结果验证
3.3.2 直接蒸汽式吸热管内流动换热仿真结果分析
3.3.3 吸热管内流动换热与水动力特性耦合仿真结果分析
3.4 本章小结
第四章 热流密度分布对吸热管内工质及管壁温度分布的影响
4.1 槽式聚光器吸热管外壁热流分布模型
4.2 吸热管外壁热流分布模型求解分析
4.3 吸热管内三维数值模拟研究
4.4 模拟结果分析与讨论
4.5 本章小结
第五章 槽式太阳能直接蒸汽热发电系统性能分析
5.1 槽式太阳能直接蒸汽式热发电系统模型
5.1.1 西藏地区典型时令发电系统仿真与分析
5.1.2 模拟计算分析与讨论
5.2 典型槽式直接蒸汽式电站热经济学分析
5.2.1 槽式直接蒸汽式发电系统火用模型的建立
5.2.2 槽式直接蒸汽式热发电系统热经济学分析结果探讨
5.3 本章小结
第六章 槽式直接蒸汽太阳能集热器的实验研究
6.1 槽式直接蒸汽集热器实验测试系统的搭建
6.1.1 PLC 高精度控温水箱的制作
6.1.2 测试管段加热装置的布置及可视化管段的设计
6.1.3 测试管段数据采集系统及相关测量参数
6.2 测试结果分析与讨论
6.3 本章小结
第七章 结论、创新点和今后的研究方向
7.1 主要结论
7.2 论文的创新之处
7.3 今后的研究方向
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国部分城市太阳能蒸汽热发电系统性能分析[J]. 林林. 西安交通大学学报. 2010(05)
[2]DSG太阳能槽式集热器动态特性[J]. 梁征,孙利霞,由长福. 太阳能学报. 2009(12)
[3]槽式太阳能集热器集热性能分析[J]. 肖杰,何雅玲,程泽东,陶于兵,徐荣吉. 工程热物理学报. 2009(05)
[4]蒸汽直接冷却槽式太阳集热器的传热流动性能研究[J]. 崔映红,杨勇平. 太阳能学报. 2009(03)
[5]槽式太阳能直接产蒸汽系统接收器的研究进展[J]. 战栋栋,张红,庄骏. 热力发电. 2009(03)
[6]抛物槽式太阳能热发电系统的模拟分析(英文)[J]. 曲航,赵军,于晓. 中国电机工程学报. 2008(11)
[7]基于槽式聚光反射装置的太阳集热器件性能实验研究[J]. 李明,王六玲. 太阳能学报. 2008(03)
[8]抛物面型聚光器聚焦光斑能流密度分布的计算[J]. 刘颖,戴景民,孙晓刚. 太阳能学报. 2007(10)
[9]非均匀受热管管壁温度场的数值计算[J]. 王为术,徐维晖,陈听宽,罗毓珊. 热能动力工程. 2007(04)
[10]抛物面式太阳能聚能系统聚光特性模拟[J]. 帅永,张晓峰,谈和平. 工程热物理学报. 2006(03)
博士论文
[1]原生污水的紊流特性及其热泵系统的研究[D]. 秦娜.天津大学 2010
[2]采用腔体吸收器的线聚焦太阳能集热器的理论及实验研究[D]. 翟辉.上海交通大学 2009
[3]太阳能辅助燃煤发电系统耦合机理与热力特性研究[D]. 崔映红.华北电力大学（北京） 2009
[4]槽式太阳能热发电站微观选址的方法研究[D]. 赵明智.内蒙古工业大学 2009
硕士论文
[1]塔式太阳能热发电站熔融盐吸热器故障诊断专家系统研究[D]. 王建楠.中国科学院研究生院（电工研究所） 2010
[2]槽式太阳能抛物面集热器光学性能研究[D]. 徐涛.天津大学 2009
[3]热经济学结构理论对300MW机组运行特性的分析[D]. 池冉.华北电力大学（河北） 2009
[4]槽形抛物面线聚焦吸收式太阳能空调的应用研究[D]. 毕传丽.天津大学 2007
[5]R410A热泵空调器结霜/除霜特性的数值模拟与实验研究[D]. 杨宾.天津商业大学 2007
本文编号：3704015
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3704015.html
