太阳能光伏-光热复合发电技术及其商业化应用

由于太阳能自身的间歇性和不稳定性,提高太阳能发电并网的质量成为近年来的研究热点。太阳能光伏-光热（photovoltaic/concentrated solar power,PV-CSP）复合发电技术作为一种新兴技术,相比于单独的太阳能光伏（PV）和太阳能热（CSP）发电技术具有诸多优势,目前已有多种技术形式实现了商业化。介绍了PV、CSP发电技术及PV-CSP复合发电技术,通过一些典型商业化PV-CSP复合电站的建设及运行情况,分析了当今商业化PV-CSP复合电站的应用现状,并综述了近年来对PV-CSP复合发电系统的技术和经济性研究情况。     

布雷顿循环热泵储能的性能分析与多目标优化

热泵储能系统是一种新型的储能技术,具有储能成本低廉、不受地理条件限制的优点。相对于填料床式热泵储能系统,液态储能介质的热泵储能系统可以降低储罐的成本,减少储罐的自放热损失,提高系统的功率密度。针对液态储能介质的热泵储能系统开展热力学分析,得到往返效率、储能密度与功率密度的具体表达式,并分析系统参数对往返效率、储能密度与功率密度的影响。基于热泵储能系统的数值模型,采用遗传算法对热泵储能系统进行参数优化,得到往返效率χ、储能密度ρ_e和功率密度ρ_p之间的变化趋势:往返效率χ随储能密度ρ_e的增加略有下减,随功率密度ρ_p的增加略有上升。通过多维偏好分析的线性规划技术(linear programmingtechniqueformultidimensionalanalysisof preference,LINMAP)决策方法得到最优解决方案。此外,还将优化结果:最优解决方案、最大往返效率、最大储能密度3个工况进行了验证与展示,为热泵储能系统的研究工作提供了部分理论基础。     

高温熔融盐基纳米流体的研究现状及进展

熔融盐是目前高温储热领域应用的重要蓄热材料。强化熔融盐的热导率和比热容可以提高系统效率和安全系数,减少储热材料用量,进而降低储热系统成本。向熔融盐中添加少量纳米颗粒形成熔盐基纳米流体可以显著提升熔盐基液的热导率和比热容,是近年来高温储热领域的研究热点。通过对相关文献进行梳理和分析,具体阐述熔盐基纳米流体的制备方法,从实验研究、数值模拟研究、理论研究等不同维度,重点介绍纳米颗粒对基液热物性的强化效果、强化机理、经验预测模型及对机理的验证情况等问题。此外,简述纳米颗粒对基液黏度影响的研究现状。同时,重点探讨制约熔盐基纳米流体大规模应用的瓶颈—稳定性的研究现状。最后,基于研究现状进行分析,指出此项技术需要进一步研究和解决的问题,以期为熔盐基纳米流体的发展和实际应用提供有价值的借鉴和参考。     

火电站直接空冷凝汽器性能考核评价方法

火电站直接空冷凝汽器性能决定了直接空冷机组能否安全高效运行。研究直接空冷凝汽器性能的影响因素，从而制定空冷凝汽器性能考核评价方法具有重要意义。通过分析直接空冷凝汽器的传热过程，建立凝汽器压力与凝结蒸汽流量、冷却空气流量、凝汽器传热系数、凝汽器总传热面积以及环境温度之间的关系，分析各因素对凝汽器性能的影响规律。对以凝结蒸汽量和以凝汽器压力作为性能考核标准进行了对比研究，指出了2种性能考核评价方法存在的缺点，即仅仅考核凝汽器传热能力会导致传热面积过大，系统投资增加。在考核空冷凝汽器传热能力的基础上，还需测定凝汽器传热系数，以传热系数保证值作为直接空冷凝汽器性能考核的补充指标。     

集成蒸汽引射器热电联产余热供热系统全工况性能分析

为了提高工业余热的利用率,提出了增设蒸汽引射器的新型热电联产余热供热系统,通过抽汽引射部分低温乏汽以提质利用,并将其作为1级中间热源梯级加热热网水。基于蒸汽引射器能量匹配特性,以某350 MW余热供热机组为例,通过变工况计算确定蒸汽引射器的工作性能参数,完成梯级供热系统集成,在此基础上建立热力系统模型,并开展变工况热力学性能和适用性研究。结果表明：与案例系统相比,新型系统在设计供热工况下的乏汽利用率提升了12.15%,机组平均发电热效率提高了4.64%,平均供电煤耗率降低8.50 g/(kW·h),负荷调节灵活性提高,当供热负荷率为80%时,新型系统调峰容量比为27.26%,提高了5.78个百分点。     

核供热堆海水淡化系统的变工况运行特性

针对已经设计完成的某大型多效蒸发海水淡化系统，分析了在分段等面积温差分配方案条件下，系统变工况运行中的某些热工水力学动态响应特性.研究结果给出了海水侧结垢厚度没有稳定之前，系统各效传热面积利用率以及产水潜力的变化情况；分析了原料海水温度因季节变化而降低，影响到系统正常运行时，应该在补给海水流量上采取的措施.还讨论了补给海水流量对核供热堆功率的跟随特性，给出了对应于反应堆不同功率应采用的最佳补给海水流量.本文报道的研究工作可为大型核供热堆多效蒸发海水淡化系统的安全经济运行提供理论依据.     

氧气浓度差磁致通风数值模拟

利用超导磁体提供的强梯度磁场，可以驱动具有不同氧气浓度的空气之间产生流动而形成通风。为研究氧气浓度差磁致通风的本质和作用机理，文中对该通风方式进行了理论分析，并就具体的超导磁体系统作用下的圆管内磁致通风进行了数值模拟。结果表明：需通风区与环境空气之间的氧气浓度差越大，超导磁体线圈电流密度越高，氧气浓度差磁致通风的流速就越高，通风效果越好。利用超导磁体驱动具有不同氧气浓度的空气之间产生通风是一种新型通风方式。     

火电站直接空冷凝汽器设计及校核计算和性能分析

掌握火电站直接空冷凝汽器的设计和校核计算方法并进行性能分析,对于提高我国直接空冷机组的设计和运行水平具有重要意义。以600MW机组直接空冷凝汽器为例,在传热理论模型分析的基础上,分别对其设计和校核计算过程进行了讨论,对直接空冷凝汽器性能影响因素进行了分析,对性能变化规律进行了研究。结果表明直接空冷凝汽器的设计过程要综合考虑气象条件尤其是环境大风的影响、换热要求和空冷电站的平面布局,而校核计算则需充分考虑凝汽器积灰的影响,并建立汽轮机背压和凝汽器积灰厚度之间的关系,为凝汽器清洗提供理论依据。冷却空气流量、凝汽器凝结蒸汽量、空冷凝汽器积灰会显著影响空冷凝汽器的性能,进而影响汽轮机背压,影响机组运行的经济性。     

竖管多效蒸发海水淡化系统的启动特性

建立大型竖管多效蒸发海水淡化系统的动态启动控制模型,通过数值分析研究,对系统的启动过程和启动特性进行理论探索.分析了初始原料海水流量以及最高饱和温度等运行参数的选择对系统启动过程的影响.研究了启动阶段,原料海水流量与系统的造水比以及启动时间之间的耦合影响;计算结果为原料海水流量的优化提供了依据.研究还表明,在启动之初,系统即可稳定地承担作为热源的低温核供热堆的额定产热量,显示该系统和核供热堆具有良好的耦合特性.建立的启动模型在经过实验验证加以完善之后,可以作为分析系统动态运行特性的理论基础.     

地热源非共沸工质有机朗肯循环发电性能分析

建立有机朗肯循环热力学模型和蒸发器传热模型;基于工质的实验经验状态方程,利用REFPROP 8.0软件获得非共沸工质物性;以获得最佳的凝汽器温度匹配为原则选择工质。采用种温度的地热能,在给定的蒸发器和凝汽器夹点温差下,分析了采用组分比例为0.64：0.36的R600a/R601非共沸工质的有机朗肯循环发电系统的特性,并与R601纯工质发电循环进行了比较。结果表明：以对外输出功为目标函数的利用地热的中低温有机朗肯循环发电系统中不宜加入回热器;对于蒸发器热源进出口温差较小的工况,如热源来自水蒸气凝结放热,采用混合工质的循环的性能不如纯工质的;有机朗肯循环采用混合工质时其最大对外输出功要高于纯工质的,且热源温度越低时,这种优势越明显。