【摘要】： 在環(huán)境污染和能源形勢(shì)日趨嚴(yán)峻的背景下,開發(fā)太陽(yáng)能等可再生和綠色能源具有廣闊的發(fā)展前景,高溫傳熱蓄熱技術(shù)則是太陽(yáng)能高溫?zé)崂玫年P(guān)鍵技術(shù)之一。 在國(guó)家“973”課題的支持下,廣泛閱讀文獻(xiàn),掌握了國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能高溫傳熱和蓄熱技術(shù)的最新進(jìn)展,為此,設(shè)計(jì)了三種應(yīng)用于太陽(yáng)能熱驅(qū)動(dòng)生物質(zhì)超臨界水氣化制氫系統(tǒng)中的高溫傳熱蓄熱方案。通過(guò)分析比較,確定采用蓄熱罐和反應(yīng)器分離方式為最終傳熱蓄熱方案。 高溫?zé)彷d體作為太陽(yáng)能高溫傳熱蓄熱系統(tǒng)中的傳熱和蓄熱介質(zhì),其工作性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的效果和應(yīng)用前景。為此,分析比較了目前工業(yè)中常用的高溫傳熱和蓄熱介質(zhì),針對(duì)其不能滿足系統(tǒng)要求這一現(xiàn)狀,開發(fā)了以氯化鈉、氯化鉀和無(wú)水氯化鎂為原料的新型復(fù)合熔鹽,配制了不同純度、不同比例的熔鹽樣品,采用差示掃描量?jī)x(DSC)測(cè)量分析了其熔點(diǎn)與相變潛熱值,并通過(guò)反復(fù)加熱、冷卻的方式對(duì)復(fù)合熔鹽的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,此復(fù)合熔鹽具有合適的熔點(diǎn)和良好的熱穩(wěn)定性,是一種優(yōu)良的高溫?zé)彷d體。同時(shí),對(duì)復(fù)合熔鹽密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)和粘度等物性參數(shù)進(jìn)行了理論計(jì)算。 本文介紹了太陽(yáng)能高溫傳熱蓄熱系統(tǒng)中太陽(yáng)能高溫吸熱器、高溫熔鹽罐、低溫熔鹽罐、熔鹽-水換熱器和高溫熔鹽泵等主要部件的工作原理,并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選型。 設(shè)計(jì)了高溫熔鹽性能測(cè)試方案,對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)和加工。不過(guò)由于時(shí)間的限制,尚未能得出實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)。
【圖文】：

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文速崛起。目前太陽(yáng)能發(fā)電主要有兩種形式：太陽(yáng)能光發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是太陽(yáng)能光發(fā)電的主流，是利用太陽(yáng)能半導(dǎo)體電子器件有效收太陽(yáng)能輻射，并使之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N直接發(fā)電技術(shù)。自 20 世紀(jì) 70 年代全油危機(jī)以來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界引起了高度重視，各國(guó)政府紛紛制定政策勵(lì)和支持太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，發(fā)電成本不斷降低，生產(chǎn)規(guī)模不斷增大，技術(shù)成熟，并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)成為規(guī)模[4,5]。不過(guò)太陽(yáng)能光伏發(fā)電不易建成大規(guī)模的電站且材料成本高，加上最近研究表明的太陽(yáng)能電池二次污染的問(wèn)題，使太陽(yáng)能光電系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域受到了限制，，從真正意義上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電，只有太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。太陽(yáng)能熱發(fā)電(見圖 1-1)，是指利用聚光器捕獲并聚集太陽(yáng)輻射，并發(fā)送至吸產(chǎn)生中高溫?zé)崃黧w，然后驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的熱機(jī)（如汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、斯特林機(jī)等產(chǎn)生電能的一門綜合性高新技術(shù)[6,7]。自 20 世紀(jì) 80 年代開始，美國(guó)等許多國(guó)家就

圖 1-2 太陽(yáng)能熱發(fā)電成本預(yù)測(cè)Fig.1-2 Forecast of the cost of solar thermal electric generation2、太陽(yáng)能熱規(guī)模制氫氫是地球上儲(chǔ)量最為豐富的元素，氫能因其能流密度高，轉(zhuǎn)化、利用效率高儲(chǔ)運(yùn)性能好等一系列突出優(yōu)點(diǎn)而被公認(rèn)為新一代理想的替代能源，氫燃燒的產(chǎn)水，水又可分解制氫，氫能系統(tǒng)可構(gòu)成一種潔凈、無(wú)污染、可再生的可持續(xù)發(fā)式。隨著規(guī)模制氫、儲(chǔ)氫及氫能利用技術(shù)的迅速發(fā)展，氫能極有可能成為未來(lái)能并列的二次能源、終端能源和最主要的蓄能方式[8,9]。目前，在全世界氫產(chǎn)量中，95%的還是來(lái)自煤、石油和天然氣等常規(guī)能源，這氫方法既加速了能源的枯竭，又會(huì)對(duì)環(huán)境造成了污染，必將受到一定的限制，太陽(yáng)能從水中制取氫氣則成為非常有前途的制氫途徑。(1)太陽(yáng)能光解水制氫太陽(yáng)能光電化學(xué)分解水制氫和光催化分解水制氫都是利用太陽(yáng)光直接分解水氫氣的一門技術(shù)，是最有吸引力的可再生能源制氫途徑，不過(guò)目前只處于實(shí)驗(yàn)究階段，在大規(guī)模應(yīng)用之前還需要許多路要走[10]。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TK513

【引證文獻(xiàn)】

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10 王紅納;太陽(yáng)能供熱的生物質(zhì)超臨界水制氫系統(tǒng)傳熱蓄熱介質(zhì)的優(yōu)選[D];西安建筑科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2682212