熔盐蓄热槽式太阳能单螺杆有机朗肯循环系统实验研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:whoabc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
开发可再生能源是解决落后地区能源结构的优化方式,不仅能够保证能源供给、保护环境,更能加快经济和社会持续发展。部分偏远地区人群稀少,集中发电系统电力传输损失大成本高,同时污染环境。因此,开发分布式能源热电联供系统既能解决用电需求又能解决供暖问题。太阳能资源丰富,取之不尽,利用太阳能进行热发电是目前比较现实的解决方案。目前,人们对于槽式太阳能集热蓄热及有机朗肯循环的联合运行研究主要停留在理论阶段,在实验研究中未见公开文献,本文结合太阳能与中低温有机朗肯循环系统进行试验搭建及研究,为规模化商业运行提供参考。
  本文主要内容如下:
  (1)根据实验系统初始设计参数,初步设计系统各设备,并对设备进行选型;根据实验系统搭建地址,对系统进行规划布置,并提出实验搭建的工程问题;设计系统管路,对系统中所有泵进行选型,提出系统保温及管路设备伴热设计。
  (2)搭建熔盐蓄热槽式太阳能有机朗肯循环发电系统实验台,包括太阳能集热系统、熔盐双罐蓄热系统、有机朗肯循环系统。详细介绍系统搭建过程,包括场地的选址、系统的土建、设备仪表的安装、管路的连接与保温及系统的调试。
  (3)系统通过DCS控制系统对实验装置进行调控,详细介绍了整个系统的数据采集系统,设备仪表的误差分析,系统中关键点位的控制策略以及系统并网过程,为后期系统调试及实验提供了良好的硬件保障及软件支持,并对系统进行初步调试。
  (4)对集热蓄热系统及有机朗肯循环系统开展研究结果实验研究,通过切换聚焦与偏焦模式以及在熔盐恒定与变流量情况下对集热系统性能进行实验。有机朗肯循环实验包括并网前实验运行研究、冷却塔缺水状态实验运行研究、并网实验运行研究,本文还对系统熔盐蓄热量进行研究,研究熔盐蓄热量随着蒸发温度以及液位的变化。
  (5)比较七大城市应用以熔盐作为传热蓄热介质的槽式太阳能驱动有机朗肯循环发电系统成本投入情况,发现拉萨作为西南地区典型城市其电场投资最低。并以拉萨地区为例,通过本系统热电联供方式与单纯发电方式进行比较,发现:热电联供方式在节约燃料,减排CO2283.9t,能源平均成本0.405元kW-1h-1经济性比单纯发电系统具有明显优势。
其他文献
现阶段我国生活垃圾的收集方式为混合收集,降低了垃圾资源化回收利用价值,并导致后续处理困难。例如,电池等有毒有害物质混入垃圾中会导致严重的环境污染;金属、玻璃及砖石等组分与可燃物混合在一起,不仅会降低热处理效率,还可能损坏机械设备。目前,混合垃圾分选技术大都基于物料的密度、尺寸等物理性质,智能化分选的理论和应用研究均不足。本文探讨了深度学习在生活垃圾典型组分分类与检测中的应用。首先,使用实际采集的生
学位
医疗废物、生活垃圾等废物焚烧烟气以及一些冶炼废气中汞和二恶英是最难处理的污染物,通常采用活性炭吸附并因此产生需要处理的二次废物,其后续处理因经济、技术和管理等原因难以实现安全处置,环境风险突出。脉冲低温等离子体技术(NTP)可实现不可溶单质汞向二价汞或颗粒态汞转化并能降解二恶英,有望实现低成本的废气中汞和二恶英的协同控制。  本研究基于含汞和二恶英废气的特性,通过建立相应的化学反应模型,模拟研究N
学位
在传统发电方式对全球环境造成严重影响,电力系统需要进一步革新以面对全球环境问题的背景下,发展可再生能源是未来电力行业发展的主要方向,分布式发电微网技术是解决可再生能源消纳问题的重要手段。此外,随着直流电源和负荷占比的增加,直流元件接入传统交流网络的问题日益突出。因此亟需开展含可再生能源的交直流混合配用电技术的研究。本文围绕含可再生能源和电力电子变压器的交直流混合系统优化配置问题开展研究,提出基于交
电动汽车由于其节能环保特性得到迅猛发展,但是冬季供热成为制约其发展的一个瓶颈,开发出高效、节能、适应宽温区的热泵系统对提高制热性能、延长行驶里程、拓宽电动汽车应用范围具有重要意义。针对常规单级压缩热泵系统在车外环境温度较低时性能衰减严重的问题,本文开展了电动客车热泵系统的制热性能提升的理论与实验研究,将准二级压缩中间补气技术与余热回收相结合,设计开发了基于准二级压缩的电动客车中间补气热泵空调系统和
学位
蒸气压缩式制冷技术作为主动式冷却方式,具有制冷系数高,易于使芯片等表面温度均匀,并使电子设备在较低的温度下进行工作等优点,因此可以提高电子设备的可靠性和使用性能。但此种冷却方式主要难点在于压缩机的小型化和可靠性。线性压缩机作为一种新型高效压缩机,具有电机效率高、摩擦损失低、结构简单紧凑、可无油运行和可变容量调节等优点,从而使得线性压缩机在电子冷却应用中很有优势,因此研究线性压缩机在蒸发压缩式制冷系
质子交换膜燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的清洁发电装置,由于其反应产物清洁,且反应物可再生,发电效率高,因此被人们认为是非常具有潜力的可再生能源发电装置。对于质子交换膜燃料电池,在阳极,以氢气作为燃料气体,而在阴极,氧气或空气作为氧化剂气体。氧气和氢气分别在阴阳极催化剂的作用下发生化学反应从而产生电能发电。  对于质子交换膜燃料电池研究的最终目的是提升电池的性能输出,同时改善其水热管理以
熔盐以其工作温度范围广、热容量大、传热效率高、热稳定性好、成本低、工作压力小等特点,作为中高温传蓄热介质可广泛应用于太阳能热发电、工业化学处理、余热利用等领域。熔盐纳米流体是在熔融盐的基础上添加纳米颗粒而形成的一种储热流体,可以显著提高熔盐的比热和导热系数,降低熔盐的粘度,对于提高蓄热密度和降低蓄热成本具有重要意义。为研究熔盐纳米流体相对于熔盐在管内流动换热的增强效果,本文通过对原自主搭建的实验台
空气源热泵冬季制热运行时,室外换热器的结霜问题影响系统的制热性能。当前,空气源热泵普遍采用逆循环方法除霜,即通过四通换向阀的换向使制冷剂逆向流动。该除霜方法存在能耗损耗较高,除霜时须停止制热并影响供暖体验等缺陷,特别是对于大型的空气源热泵,逆循环除霜已不再适用。本文提出了一种采用液态制冷剂过冷轮换除霜的新型空气源热泵系统:多台室外换热器并联,通过阀门切换使多台室外换热器在蒸发器和过冷器间转换,进而
气固两相流动广泛存在于自然界与工农业生产中,关于气体中悬浮颗粒输运特性的研究在气溶胶科学、燃烧学、环境科学以及材料合成等领域中的重要性日益突出。颗粒运动过程中往往会受到气体力的作用,包括曳力、升力、热泳力、布朗力、重力、BaSSet力、虚拟质量力、压力梯度力等等。一般情况下,曳力起主导作用。其它力要小于颗粒所受曳力,但其对颗粒在流场中的运动轨迹和沉积规律会产生显著的影响。此外,实际颗粒大多为非球形
能源是人类生存和发展的重要物质基础,是人类从事各种经济活动的原动力,也是人类社会经济发展的重要标志。随着经济的高速发展,我国能源问题也面临着严峻的挑战。因此,节约能源,提高能源利用率是我国面临的一项重要任务。在诸多工业过程和可再生能源利用领域,存着在大量的低温热能资源,而工业余热回收利用在各种能源利用技术中收到了广泛关注。其中,有机朗肯循环的低温余热发电系统是低温热能利用的一种有效形式。根据不同类