聚光太陽能光熱發(fā)電是解決未來能源可持續(xù)發(fā)展問題的有效途徑之一,但太陽能的間斷性和波動性導致其與現(xiàn)有電網基礎設施不兼容,電網普及率低,儲能技術可以在一定程度上解決這個問題。由于熔鹽材料具有成本低、運行溫度范圍寬、運行穩(wěn)定性高、傳熱性能好、運行壓力低等優(yōu)點,多用做于聚光太陽能光熱發(fā)電廠的傳熱和儲能介質。單罐熔融鹽斜溫層儲熱系統(tǒng)由于成本較低,其研究與發(fā)展受到了廣泛關注。本文建立了帶有固體填充床和多層壁面結構的單罐熔鹽斜溫層儲熱系統(tǒng)的數(shù)值模型。采用CFD方法對儲罐的儲熱性能和力學性能進行了變參數(shù)研究,考察了進口熔鹽速度、冷熔鹽溫度、填充區(qū)域孔隙率、填料顆粒當量直徑、填充區(qū)域高度、填充介質導熱系數(shù)、填充介質比熱容、外部環(huán)境溫度和罐壁結構等九個典型因素的影響。對于所有的參數(shù),完成儲熱罐的完整運行周期模擬分析以及罐壁機械應力計算,揭示并簡要總結了其影響規(guī)律。變參數(shù)對斜溫層儲熱罐的儲熱特性影響分析結果表明,對于儲熱過程,可以通過提高冷鹽溫度、填充區(qū)域高度、填充介質比熱或減小填充介質導熱系數(shù)來減小斜溫層厚度,提高儲熱性能。而其他參數(shù)對儲熱過程中斜溫層厚度變化的影響較小。對于放熱過程,可以通過提高進口熔鹽... 

【文章來源】：東北電力大學吉林省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１四種光熱發(fā)電技術??由于太陽能利用具有一定的缺陷，受時間、氣候、地區(qū)影響劇烈，熱能儲存是使太陽??能熱系統(tǒng)得以廣泛應用的關鍵，它允許電廠在惡劣天氣或長時間不需要化石燃料的情況下??發(fā)電

料的腐蝕等問題。??Ｉ?主控制臺??＜ＳＩ＾ｎｎｎｎｎｎｌ??＼／１?＾）＼５１６Ｘ：?１０．?ｌＭ？ａ??２４２，０００ｋｇ／ｈｒ??〇？?２２ＭＰａ?０．?４６ＭＰａ?２７７￡?綠ＫＹ』小??３〇２?￡?２．７６ＭＰａ?汽輪發(fā)電機??＾?２０５＾＇＇?ｉ?？ｌＦ？ｇ／ｈｒ?２４，?９００ｋｇ／ｈｒ??—，愈??給水丨——冷妓器??Ｉ?ｐＲ．?０００ｋｇ＊？１??ｆ?＂?■？?！??ｗｍｍ?ｍｍｍｍｍ?ｉｍｔｍａｍ??■?：ｒ：：ｒ?＾??圖１－２?Ｓｏｌａｒ?Ｏｎｅ塔式電站的運行示意圖??－４?－??

?東北電力大學工學碩士學位論文???儲熱回路?放熱回路??幽??高溫熱源低溫熱源??Ｙ?■丨?Ｉ??冷流體??，?＾?．．???Ｊ??圖１－３單罐斜溫層系統(tǒng)儲放熱示意圖??１．２．２國外研究現(xiàn)狀??國外許多研究人員針對單罐儲熱系統(tǒng)的傳熱特性和力學特性，在理論分析、數(shù)值模擬??和實驗測試方面開展了不同程度的研究工作，獲得了一系列的成果。現(xiàn)對其中較為典型的??研究介紹如下。??１９８２年，Ａｂｄｏｌｙ和Ｒａｐｐｉｍ】對水作為儲熱介質的斜溫層儲熱系統(tǒng)進行了理論和實驗研??究。２００１年，ＰａＣｈｅｃｏ等人對溶鹽作為儲熱介質的單罐槽式太陽能發(fā)電站進行了分析研宄，??對斜溫層系統(tǒng)進行了理論模擬和實驗分析，結果表明熔鹽斜溫層單罐儲熱系統(tǒng)是一個可行??的儲熱方法。??２００３年，ＺａＣｈａｒ以及Ｎｅｌｓｏｎ等人［１１，１２］利用層流充分發(fā)展換熱理論中速度場與溫度場??都可以轉化為導熱型模型方程的思路對斜溫層水蓄冷問題進行數(shù)值模擬。??２００６年，Ｌａｉｎｇ等人［１３，１４】釆用導熱油作為換熱流體，混凝土和瓷磚兩種固體介質作為??儲熱材料，建立了兩個系統(tǒng)，分別用于測試研宄，又通過數(shù)值模擬工具來進行瞬態(tài)模擬計??算。??２００８年，Ｍａｗｉｒｅ和ＭｃＰｈｅｒｓｏｎｎ５］研宄了導熱油、巖石堆積床儲熱系統(tǒng)在不同入口工??況條件下的儲熱效果。結果顯示，恒定入口溫度的情況優(yōu)于恒定流速的情況，儲熱罐體內??斜溫層的溫差較大。??２００９年，Ｂｈａｒａｔｈａ和Ｇｌａｔｚｍａｉｅｒ［ｌ６］對儲熱罐中分層的冷熱恪融鹽的瞬態(tài)流體流動以及??熱傳遞進行二維計算分析，評定填充材料以及熔融鹽之間的傳熱速率。??２０１２年，Ｆ

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3416004