基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统的可行性研究

提出一种基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统,该系统通过分离式热管把碟式太阳能集热系统和碱金属热电转换器(AMTEC)耦合起来。以碟式太阳能集热系统的热性能以及AMTEC的热电转换性能为基础,对提出的基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统的性能进行了初步分析。结果表明,在一定的参数条件下,该系统的总体热电转换效率达到20.6%,该系统在碟式太阳能热发电系统中具有一定的竞争力。最后指出了需进一步解决和研究的问题。     

基于金属氢化物的太阳能热电站高温蓄热系统经济性分析

高温蓄热系统是太阳能热电站的关键子系统。基于金属氢化物的高温蓄热系统具有能量储存密度大、腐蚀性低和反应易于控制等优点,是很有发展潜力的蓄热技术。建立了金属氢化物高温蓄热系统的经济性分析模型,分析了不同类型的太阳能高温蓄热系统的成本,并计算得到了能量平均成本。初步估计,"蓄热反应器+储氢罐"金属氢化物蓄热系统的单位蓄热成本只有两熔盐罐蓄热系统的四分之一左右。大汉电站采用此种蓄热装置后,其能量平均成本降低了0.25元/kW.h。     

单／多层定形相变蓄热板系统的传热性能和调温效果研究

为研究脂肪酸／聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基定形相变蓄热板的传热性能和节能效果,以三种相变温度不同的脂肪酸二元低共熔物／PMMA定形相变蓄热板为实验对象,对单层相变蓄热板和多层组合式相变蓄热板系统的基本热工参数和传热效果进行了测试,并将定形相变蓄热板应用在地板蓄／放热系统,采用相变模拟箱实验测试了定形相变蓄热板的调控温效果。     

潜热蓄热对太阳能-土壤源热泵系统影响

为提高太阳能-土壤源热泵系统在整个供暖期性能系数,提出带有潜热蓄热装置的太阳能-土壤源热泵供暖系统,并对该系统在哈尔滨地区的运行特性进行动态数值模拟,分析潜热蓄热装置对系统在整个供暖期运行性能的影响.由模拟分析可知,相变蓄热装置在系统的运行中起到重要的作用,使整个系统的运行更加灵活、高效、稳定.系统在整个供暖季的平均供暖性能系数为3.82,在供暖季的前期和末期,系统的日平均供暖性能系数较高,最高可达12.89.     

基于斯特林机的碟式太阳能热发电系统性能仿真分析

通过对聚光器、接收器和斯特林机等模块进行分析,得到了各模块之间的函数关系,建立了碟式太阳能热发电系统的能量传递模型,运用该模型对碟式太阳能热发电系统在不同气候条件下的性能进行了仿真分析。结果表明,斯特林机压力与太阳直接辐射强度呈线性增大关系;当斯特林机热头温度保持在设定值范围内时,系统净输出功率随斯特林机压力的增大而升高;当环境温度降低时,斯特林机效率和系统净输出功率均有所升高,但系统净输出功率升高幅度不大;当风速增大时,接收器效率及系统净输出功率均降低。     

基于(火用)分析法抽汽压损对机组经济性的影响

抽汽压损是一种不明显的热力损失,使蒸汽的作功能力下降、热经济性降低.首先定性分析抽汽压损对机组经济性的影响,根据(火用)的物理意义定义锅炉(火用)效率、机组(火用)效率、发电(火用)耗率的数学表达式；由小扰动理论和微分理论,建立抽汽压损变化对抽汽量影响的微分关系式,以及锅炉(火用)效率、机组(火用)效率、发电(火用)耗...     

垃圾焚烧炉用赤泥质蓄热陶瓷的研究

以拜尔法赤泥和页岩为主要原料,采用无压烧结制备了赤泥质蓄热陶瓷。研究了蓄热陶瓷配方组成和烧结温度对材料烧结性能和力学性能的影响。利用XRD、SEM等测试手段对样品的物相组成、微观结构、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明:经1 040℃烧成样品(G-4配方)性能最优,吸水率为21.27%,气孔率为39.19%,体积密度为1.84g/cm3,抗折强度达33.32MPa;经30次热震(在空气中气冷,25⁸00℃)后,样品未开裂,样品的抗折强度损失为2.56%,热膨胀系数为10.48×10-6℃-1,蓄热密度随温度升高而增大,600℃时,蓄热密度达445.28kJ/kg。XRD分析结果表明,样品热震前后的主晶相为鳞石英、赤铁矿和蓝晶石;SEM研究表明,热震前及热震后样品存在着较多的闭气孔和连通气孔,尺寸在1800℃)后,样品未开裂,样品的抗折强度损失为2.56%,热膨胀系数为10.48×10-6℃-1,蓄热密度随温度升高而增大,600℃时,蓄热密度达445.28kJ/kg。XRD分析结果表明,样品热震前后的主晶相为鳞石英、赤铁矿和蓝晶石;SEM研究表明,热震前及热震后样品存在着较多的闭气孔和连通气孔,尺寸在1²0μm之间,样品中有大量板条状和柱状晶粒生成。赤泥质蓄热陶瓷可望用作垃圾焚烧炉的蓄热材料。     

平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能

为提高相变蓄热装置的性能,基于平板热管技术设计了一套相变蓄热装置,将熔点58益的工业石蜡作为该蓄热装置的蓄热材料,对平板微热管阵列在蓄/放热过程的均温性能、蓄热装置内部石蜡温度变化以及蓄热装置的蓄/放热效率进行实验分析,同时对不同供/取热流体温度和流量的实验条件下蓄热装置蓄/放热特性进行研究.结果表明：平板微热管阵列在蓄/放热过程中性能稳定,蓄热装置蓄/放热效果良好;在供/取热流体流量为2.0 L/min,供热流体温度为80益,取热流体温度为20益的实验条件下,计算得到该蓄热装置平均蓄热功率、放热功率分别为662、764 W.     

铝硅合金热稳定性能的试验研究

利用自制热循环装置对储能铝硅合金进行热循环试验,研究了Si的质量分数12.07%的ZL102合金在不同热循环次数下的热稳定性能的变化,并对其结果进行了分析总结。试验结果表明:经过长达1 600次熔化-凝固循环后,铝硅合金的熔化起始温度随热循环次数的增加而略有上升,相变起始温度从579℃升高到584℃,熔化潜热略有下降,潜热值从537J/g下降到500.6J/g,铝硅合金在长期的热循环过程中有着优良和稳定的储热性能,可应用于高温太阳能热发电蓄热系统中。     

布水器性能模拟研究

采用CFD商业模拟软件FLUENT,对使用布水器的蓄热水箱内部的流动传热特性进行三维瞬态数值模拟,在保证水箱总体外形以及布水器结构不变的前提下,研究布水器的性能及使用效果.模拟结果表明,无论是距离布水器入口的近端还是远端的等温线都较为平滑,说明布水器的出水均匀度较高,根据模拟数据得出蓄热水箱斜温层的最大厚度在0.7m左右,在最佳厚度范围之内,验证了该种布水器的性能良好.     

原位反应烧结制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料的研究

以电熔镁砂和白刚玉为镁铝尖晶石陶瓷基体原料,以氯化钾、氟化钾复合盐为相变材料,用原位反应烧结法制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料,研究烧结温度、熔盐含量对熔盐/尖晶石相变储能材料性能的影响。采用XRD和SEM对材料进行表征,通过DSC分析测定材料相变潜热,结果表明,烧结温度为1 000℃和熔盐含量为40%时,所制备的储能材料的相变潜热为70.98 kJ/kg,蓄热密度为240 kJ/kg（ΔT=100℃）,储热性能较好。     

高温熔盐储热耦合煤电机组供热调峰系统分析

以国内某300 MW燃煤热电联产机组为研究对象，提出了一种高温熔盐储热系统。耦合此熔盐储热系统后，机组在调峰运行期间实现了热电解耦，拓宽了调峰运行区间，获得额外收益，大幅提高了运行经济性。利用ASPENPLUS软件对熔盐储热系统中的换热器进行了分析，为高温熔盐储热系统应用于燃煤机组的热电解耦提供了指导。     

储罐地基材料在熔盐泄露后的导热系数研究

为了对太阳能发电厂储罐结构设计和储热系统进行建模,基于XCT技术,在真实三维体重建的基础上,利用有限元模拟的方法,研究3种不同粒径配比的储罐基础内的堆积陶粒在熔盐泄露后的热物性,分析微观结构并估算导热系数. 探究熔盐泄露后对熔盐罐地基内堆积陶粒热物性的影响. 3种工况下熔盐泄露后的堆积陶粒的孔隙体积分数分别为30.1%、30.7%和29.9%,导热系数的有限元模拟结果分别为0.505、0.476和0.478 W/(m·K). 熔盐泄露后,孔隙体积分数降低了50%以上,导热系数提高了4.0~5.0倍.     

一种蓄能型一体化太阳能热泵热水器性能分析

提出了一种新型的集热／蓄能／蒸发一体化太阳能热泵热水器．该系统将太阳能集热器、蓄能容器以及热泵系统的蒸发器集于一体,减少了现有蓄能型太阳能热泵系统多级中间换热的热损失及制造成本．在集热／蓄能／蒸发器中加入相变材料,以固～液相变潜热对太阳能进行储存,利用太阳能作为热泵的低温热源制得热水,将显著提高热泵的制热效率,同时有效解决太阳能的间歇性所带来的系统运行不稳定问题．虽然初投资费用有所提高,但是该系统无论是在节能还是在节约运行费用方面都优于市场上的各种热水器,和现有的蓄能型太阳能热泵热水器相比则降低了成本,简化了系统,提高了运行可靠性,具有十分广阔的应用前景．     

热物性数据精度对熔融盐传热性能计算的影响

熔融盐是太阳能高温热发电技术中颇具前景的传热蓄热介质.其黏度、密度、比热容和导热系数与熔融盐的传热过程密切相关.利用函数误差理论,从各种传热条件下的经典换热公式出发,分别计算了对传热性能影响+10%和-10%时各热物性的误差值,并结合热物性数据的误差分析,确定了热物性数据对传热性能计算的影响程度.     

自然循环槽式太阳能中高温集热系统实验研究

介绍了规模为50kW的自然循环槽式太阳能中高温集热系统,并对系统在不同太阳辐照和排汽压力工况下的传热特性及稳定性进行了实验研究.结果表明,系统稳定运行的最低有效辐照条件为垂直镜面辐照度254～272W/m2;在较好的辐照条件下,本系统能够实现当天0.5MPa稳定排汽;在连续3d良好辐照条件下,系统产生的饱和蒸汽压力达到0.8MPa.在不同压力工况排汽过程中,由于辐照强度较小,管道热损失偏大,热管流量和携带热量偏小,自然循环换热系统均出现了不同程度的过冷换热现象.     

不同模型蒸汽—有机工质联合循环热经济性分析

为了减少火电厂中汽轮机乏汽热量的排放,降低余热热污染,提高火电厂的发电热效率,应对余热回收并加以利用.以NZK660-24.2/566/566机组为例,建立了蒸汽-有机工质联合循环发电模型1和模型2.通过利用有机工质的热力特性,吸收水蒸汽中汽化潜热的热量,在一定的温度和压力下,使有机工质达到过热状态,进入汽缸做功.经热...     

烧结余热发电系统的热力学分析和系统优化

提高余热利用率和发电净功率是余热机组优化设计与运行的目标。通过对济钢烧结厂余热发电系统热平衡和平衡计算及结果的分析,指出了降低余热锅炉出口废气损和内部换热损可有效提高余热利用率和增加汽轮机输出有用功,提出了热力循环系统的改进方法。通过编程分别对两种余热发电热力循环系统的余热利用率、余热损和发电净功率进行了计算对比分析,研究了三种技术指标随主蒸汽压力的变化规律,确定了余热锅炉主蒸汽压力的选择范围。上述研究结果可为低压余热发电系统的优化设计与运行提供较为科学的依据。