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熔盐塔式太阳能吸热器传热特性计算模型研究进展 被引量:1
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作者 唐宪友 张亚南 +2 位作者 李欣怡 白凤武 王志峰 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期24-33,共10页
熔盐塔式太阳能热发电技术是目前国际主流的光热发电技术,熔盐吸热器作为将太阳能转换为热能的核心设备,其性能直接影响系统发电效率,吸热器安全性影响电厂运行小时数。因此,建立熔盐吸热器传热模型,获得准确的传热特性十分重要。对主... 熔盐塔式太阳能热发电技术是目前国际主流的光热发电技术,熔盐吸热器作为将太阳能转换为热能的核心设备,其性能直接影响系统发电效率,吸热器安全性影响电厂运行小时数。因此,建立熔盐吸热器传热模型,获得准确的传热特性十分重要。对主流的外置圆柱式熔盐吸热器的传热计算模型进行了系统梳理,总结了传热模型中投入辐射能、辐射热损失、对流热损失及熔盐得热量的计算过程及基本方法。根据计算结果的精细程度,吸热器传热模型分为详细模型和简化模型。详细模型的计算精度高,能细致反映实际能量转换过程,但计算成本较高,瞬态过程计算耗时多,但其特定工况的计算结果可为简化模型提供计算结果的验证参考。简化模型是对描述熔盐吸热器传热特性的理论模型做合理简化,在较为准确地完成计算的同时具备较快的计算速度,多用于吸热器设计阶段。通过各模型特点及性能的总结对比,可为熔盐吸热器热性能计算过程的传热模型选择提供技术指导。 展开更多
关键词 熔盐塔式太阳能热发电技术 外置圆柱式吸 计算模型 性能参数
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太阳能热发电用熔盐储热材料金属相容性研究 被引量:1
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作者 王金龙 鹿院卫 +1 位作者 吴玉庭 张灿灿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期540-545,共6页
为分析第三代太阳能热发电技术熔盐与低温罐选材的相容性,该文以一种低熔点(142℃)、高分解温度(>700℃)的混合熔盐为腐蚀环境,通过静态腐蚀实验研究碳钢(A515Gr70)和两种低合金钢(Q345R、15CrMoR)在450℃混合熔盐中的腐蚀行为。采... 为分析第三代太阳能热发电技术熔盐与低温罐选材的相容性,该文以一种低熔点(142℃)、高分解温度(>700℃)的混合熔盐为腐蚀环境,通过静态腐蚀实验研究碳钢(A515Gr70)和两种低合金钢(Q345R、15CrMoR)在450℃混合熔盐中的腐蚀行为。采用失重法测量不同金属的腐蚀速率。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)对金属腐蚀表面的微观形貌、相组成和微区成分进行分析。结果表明:碳钢不含有耐腐蚀元素Cr、Ni和Mo,腐蚀速率最大。15CrMoR表面氧化层以疏松多孔的Fe_(2)O_(3)为主,不能阻止熔盐浸入金属基体内部,导致氧化程度加重,耐腐蚀性较差。Q345R表面氧化层由致密性好的FeCr2O_(4)、NiO和TiO_(2)组成,对金属基体具有保护性,耐腐蚀性最佳。 展开更多
关键词 太阳能发电 腐蚀 腐蚀速率 合金钢 熔盐 氧化层
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塔式太阳能热发电技术的发展 被引量:22
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作者 曹传钊 郑建涛 +3 位作者 刘明义 徐海卫 刘冠杰 裴杰 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第12期21-25,共5页
塔式太阳能热发电系统具有聚光比大、投射到塔顶吸热器上的平均热流密度高、工作温度高、电站规模大和年度发电效率高等特点,提高效率和降低成本的潜力较大。文章阐述了塔式太阳能热发电技术的工作原理和系统组成;介绍和分析了国内外已... 塔式太阳能热发电系统具有聚光比大、投射到塔顶吸热器上的平均热流密度高、工作温度高、电站规模大和年度发电效率高等特点,提高效率和降低成本的潜力较大。文章阐述了塔式太阳能热发电技术的工作原理和系统组成;介绍和分析了国内外已建成的塔式太阳能电站;指出了塔式太阳能热发电技术的发展现状、技术难点和未来发展方向;探讨了我国规模化发展塔式太阳能热发电技术须解决的问题。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 技术特点 技术难点
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塔式太阳能热发电吸热器技术研究进展 被引量:30
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作者 杨敏林 杨晓西 左远志 《科学技术与工程》 2008年第10期2632-2640,共9页
近年来,塔式太阳能热发电技术得到了迅猛发展,大量实验和运行数据充分证明了其技术可行性和商业应用前景。文中较系统的回顾了塔式太阳能热发电系统吸热器技术的发展历程及现状,对应用较为广泛的熔盐吸热器、空气吸热器及水/蒸汽吸热器... 近年来,塔式太阳能热发电技术得到了迅猛发展,大量实验和运行数据充分证明了其技术可行性和商业应用前景。文中较系统的回顾了塔式太阳能热发电系统吸热器技术的发展历程及现状,对应用较为广泛的熔盐吸热器、空气吸热器及水/蒸汽吸热器作了详细的分析,并展望了我国开展塔式太阳能热发电应用研究的发展方向。 展开更多
关键词 太阳能 塔式太阳能发电
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新型塔式太阳能热发电系统集成研究 被引量:27
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作者 袁建丽 韩巍 +1 位作者 金红光 张清峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第29期115-121,共7页
基于我国发展塔式太阳能的实际情况和能的综合梯级利用思路,提出一种新颖的太阳能塔式热发电系统。新系统采用双级蓄热技术,分级存储不同品位的太阳能;同时具有多种运行模式,可以灵活地切换。模拟计算表明,1MW塔式太阳能热电站的峰值太... 基于我国发展塔式太阳能的实际情况和能的综合梯级利用思路,提出一种新颖的太阳能塔式热发电系统。新系统采用双级蓄热技术,分级存储不同品位的太阳能;同时具有多种运行模式,可以灵活地切换。模拟计算表明,1MW塔式太阳能热电站的峰值太阳能发电效率为10.6%,年平均发电效率为5.1%。研究表明,合理的运行模式和系统的规模化是提高太阳能热发电系统性能的关键所在。该文研究结果为我国塔式太阳能热发电提供了新的思路和方案。 展开更多
关键词 双级蓄 塔式太阳能发电 力系统 系统集成
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塔式太阳能热发电全寿命周期成本电价分析 被引量:32
6
作者 李心 赵晓辉 +3 位作者 李江烨 李伟 徐能 黄文君 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期84-88,共5页
塔式太阳能热发电是全球新能源近年发展的新亮点之一,成本电价高是制约其发展的主要原因。文中给出了塔式太阳能热发电站成本电价计算的全寿命周期模型,并结合建造成本、运营维护成本及发电量的预测,对影响成本电价的因素逐一分析,测算... 塔式太阳能热发电是全球新能源近年发展的新亮点之一,成本电价高是制约其发展的主要原因。文中给出了塔式太阳能热发电站成本电价计算的全寿命周期模型,并结合建造成本、运营维护成本及发电量的预测,对影响成本电价的因素逐一分析,测算了中国塔式太阳能热发电站的预期成本电价。重点从材料、加工和安装运输3个维度对定日镜成本的变化趋势进行了分析。计算结果表明,成本电价随产能规模、单机装机容量及技术工艺因素的发展而下降,其中产能规模作用最为明显。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 全寿命周期 成本电价 太阳岛成本 定日镜成本
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塔式太阳能热发电站中的定日镜跟踪装置研制 被引量:9
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作者 郭铁铮 刘德有 +3 位作者 钱艳平 陈强 卞新高 郭苏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第35期114-119,共6页
针对塔式太阳能热发电站中定日镜跟踪装置通常采用开环控制方式,存在跟踪精度低、累积误差大等缺点,该文介绍了一种采用双轴传动机构的新型跟踪装置硬件设计、工作原理和控制策略。该装置的控制系统采用开–闭环结合的控制方式,以DSP(TM... 针对塔式太阳能热发电站中定日镜跟踪装置通常采用开环控制方式,存在跟踪精度低、累积误差大等缺点,该文介绍了一种采用双轴传动机构的新型跟踪装置硬件设计、工作原理和控制策略。该装置的控制系统采用开–闭环结合的控制方式,以DSP(TMS320F2812)作为控制器,与发送太阳位置信息和控制命令的监控计算机实时通信。实验结果表明,该跟踪装置设计合理,运行稳定,反应速度快,实时跟踪精度优于3.5mrad,超调量小于3.2%,实现了定日镜的实时精准跟踪。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 定日镜 跟踪装置 数字信号 处理控制器 开-环结合
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太阳能塔式热发电聚光场的光学性能分析 被引量:7
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作者 魏秀东 王瑞庭 +1 位作者 张红鑫 卢振武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2279-2283,共5页
提出了一种动态模拟太阳能塔式热发电聚光场焦斑及焦面上能流密度分布的方法,采用光线追迹法对聚光过程进行建模,推导了焦斑计算公式,并编制了基于MATLAB的应用程序,实现了对焦斑及焦面上能流密度分布的实时模拟,给出了焦斑分布及焦面... 提出了一种动态模拟太阳能塔式热发电聚光场焦斑及焦面上能流密度分布的方法,采用光线追迹法对聚光过程进行建模,推导了焦斑计算公式,并编制了基于MATLAB的应用程序,实现了对焦斑及焦面上能流密度分布的实时模拟,给出了焦斑分布及焦面上任意点能流密度随时间的变化曲线. 展开更多
关键词 太阳能塔式发电 聚光场 光线追迹法 动态模拟
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聚光式太阳能热发电技术发展状况 被引量:15
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作者 张传强 洪慧 金红光 《热力发电》 CAS 北大核心 2010年第12期5-9,13,共6页
从热力系统的角度,对世界上已运行的3种主流太阳能热发电技术——槽式、塔式和碟式系统进行了介绍。结合典型电站,分析各型式系统的主要参数、发电效率和技术成本,指出了不同技术的优势和不足。分析表明,槽式系统在3种系统中技术最为成... 从热力系统的角度,对世界上已运行的3种主流太阳能热发电技术——槽式、塔式和碟式系统进行了介绍。结合典型电站,分析各型式系统的主要参数、发电效率和技术成本,指出了不同技术的优势和不足。分析表明,槽式系统在3种系统中技术最为成熟,所占的容量比重最大,表现出良好的使用性;塔式和碟式系统通过进一步规模化,未来运行成本会降低,效率也将提高。 展开更多
关键词 聚光式 太阳能发电 槽式 塔式 蝶式 力系统
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塔式太阳能热发电中的定日镜跟踪系统设计 被引量:11
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作者 耿其东 朱天宇 陈飞 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第2期81-83,共3页
在塔式太阳能热发电中,应用全新的跟踪聚光理论——陈氏跟踪方法[1],以PIC16F877单片机为控制核心,设计了闭环控制的定日镜跟踪系统。与传统的跟踪方式相比,自旋+仰角跟踪方式使得定日镜的像差小,可实现在任何气候条件下对日的稳定可靠... 在塔式太阳能热发电中,应用全新的跟踪聚光理论——陈氏跟踪方法[1],以PIC16F877单片机为控制核心,设计了闭环控制的定日镜跟踪系统。与传统的跟踪方式相比,自旋+仰角跟踪方式使得定日镜的像差小,可实现在任何气候条件下对日的稳定可靠跟踪。 展开更多
关键词 塔式 太阳能 发电 跟踪 定日镜 单片机 闭环控制
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塔式太阳能与燃煤互补复合发电系统技术经济性分析 被引量:3
11
作者 冯蕾 陈海平 +4 位作者 安连锁 徐玫 张衡 杨天亮 杨孝刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2361-2368,共8页
提出塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的优化集成方案,建立复合发电系统技术经济性评价的分析计算模型,以330 MW机组为例,对3种集成方案的技术经济性进行模拟计算。结果表明,塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的热功转换效率高于纯塔... 提出塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的优化集成方案,建立复合发电系统技术经济性评价的分析计算模型,以330 MW机组为例,对3种集成方案的技术经济性进行模拟计算。结果表明,塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的热功转换效率高于纯塔式太阳能低于燃煤机组,通过单方案判断、多方案比选和财务盈利能力的分析得出,塔式太阳能产生的蒸汽引入燃煤机组主蒸汽是较理想的选择,其热功转换效率约为42.8%,太阳能净发电成本为2.68$/k Wh。 展开更多
关键词 塔式太阳能 复合发电系统 经济性 状态方程 技术经济
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面向太阳能光热发电的NaNO_3-KNO_3-Mg(NO_3)_2三元硝酸熔盐 被引量:3
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作者 杜宝强 王怀有 +4 位作者 李锦丽 赵有璟 杨红军 钟远 王敏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第18期1-4,共4页
Solar Salt(60%NaNO_3-40%KNO_3)熔盐作为传蓄热介质,在太阳能光热发电领域应用广泛。以Solar Salt熔盐为基础,采用熔融共混法,通过添加Mg(NO_3)2·6H_2O制备了低熔点NaNO_3-KNO_3-Mg(NO_3)_2三元熔盐(NKM熔盐),优化了制备工艺,获... Solar Salt(60%NaNO_3-40%KNO_3)熔盐作为传蓄热介质,在太阳能光热发电领域应用广泛。以Solar Salt熔盐为基础,采用熔融共混法,通过添加Mg(NO_3)2·6H_2O制备了低熔点NaNO_3-KNO_3-Mg(NO_3)_2三元熔盐(NKM熔盐),优化了制备工艺,获得了最佳工艺参数及条件,获得了三元熔盐热物性变化规律。通过热物性分析,确定NKM熔盐配比为49.5%NaNO_3-33%KNO_3-17.5%Mg(NO_3)_2。与Solar Salt和HTS(53%KNO_3-40%NaNO_2-7%NaNO_3)熔盐相比,NKM熔盐具有较低的熔点和良好的温度使用范围,黏度较小,储热性和导热性良好,适合作为中温储能材料应用于光热发电。 展开更多
关键词 太阳能发电 硝酸熔盐 物性 低熔点 差示扫描量 六水合硝酸镁
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塔式太阳能双储联合发电技术 被引量:3
13
作者 宋祺鹏 盛万兴 +3 位作者 王军亮 王金宇 杨亮 孙海翔 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第7期10-14,共5页
基于光热储能发展现状,结合双机联合发电技术,提出了一种新型塔式太阳能联合发电系统。该系统采用两级储热,两级发电设计,高温热气轮机与高温储热器结合,蒸汽轮机与中温储热器结合,二者既能够协调联合发电,又可短时独立发电。典型系统... 基于光热储能发展现状,结合双机联合发电技术,提出了一种新型塔式太阳能联合发电系统。该系统采用两级储热,两级发电设计,高温热气轮机与高温储热器结合,蒸汽轮机与中温储热器结合,二者既能够协调联合发电,又可短时独立发电。典型系统设计的估算结果表明,塔式太阳能热发电的峰值效率可达20.5%,年平均发电效率为13.37%。该系统能够充分利用太阳能,提高发电效率,并可回收利用低温余热。 展开更多
关键词 塔式太阳能 双储联合发电 气轮机 系统 效率
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太阳能热发电技术最新进展与前景研究 被引量:6
14
作者 孙德胜 陈雁 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期856-858,共3页
对目前各种先进的太阳能热发电技术进行了回顾与分析,对现有各种系统的技术特点、竞争优势和改进趋势进行了介绍。并结合我国具体情况,对新的推广途径进行探讨。对太阳能热发电有关的配套技术如储热、反射器、吸收器等的新的研究点进行... 对目前各种先进的太阳能热发电技术进行了回顾与分析,对现有各种系统的技术特点、竞争优势和改进趋势进行了介绍。并结合我国具体情况,对新的推广途径进行探讨。对太阳能热发电有关的配套技术如储热、反射器、吸收器等的新的研究点进行分析,并对适于我国情况的CHP系统的应用提出了需注意的问题。 展开更多
关键词 太阳能发电 槽式系统 塔式系统 CHP
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塔式太阳能热发电中定日镜无光线位置传感器跟踪控制及误差消除 被引量:5
15
作者 马逊 王平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期816-820,共5页
提出一种无需太阳位置传感器和投射光线传感器的定日镜控制技术,用数学手段对镜体的位置进行计算,结合高精度伺服电机实现光斑的正确投射。理论上无传感器控制并不是一种无静差控制,在实际工程应用中应尽量将静态误差在控制环节中用算... 提出一种无需太阳位置传感器和投射光线传感器的定日镜控制技术,用数学手段对镜体的位置进行计算,结合高精度伺服电机实现光斑的正确投射。理论上无传感器控制并不是一种无静差控制,在实际工程应用中应尽量将静态误差在控制环节中用算法消除。提出几种在实际中影响较大的误差消除算法,并在八达岭太阳能热发电实验电站对该方案进行验证。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 定日镜控制 无光线传感器 误差消除
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1MW塔式太阳能发电蓄热系统热力计算及分析 被引量:2
16
作者 李显 朱天宇 徐小韵 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第11期43-46,52,共5页
以1 MW塔式太阳能发电蓄热系统为研究对象,通过理论分析,建立了水和水蒸气热力性质、换热器以及高、低温蓄热装置的冷罐和热罐的热力计算模型。借助于MATLAB/SIMULINK仿真平台,计算分析了在光照强度变化下蓄热装置各参数点的变化特性。... 以1 MW塔式太阳能发电蓄热系统为研究对象,通过理论分析,建立了水和水蒸气热力性质、换热器以及高、低温蓄热装置的冷罐和热罐的热力计算模型。借助于MATLAB/SIMULINK仿真平台,计算分析了在光照强度变化下蓄热装置各参数点的变化特性。研究表明,随着太阳能集热器出口热量的减少,蓄热系统维持额定负荷运行的时间不断减少,此结果为蓄热控制系统的设计提供了依据。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 系统 力计算
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第三代太阳能热发电换热器的热工水力性能研究
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作者 王彦泉 鹿院卫 +3 位作者 高祺 李峰 马彦成 吴玉庭 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期190-196,共7页
通过数值模拟的方法,以二元共晶盐MgCl_(2)-KCl和sCO_(2)作为换热工质,探究熔盐和sCO_(2)印刷电路板换热器(PCHE)流道的热工水力规律。在翼型通道内,由于流动工质在翅片端部发生碰撞,流速最小值一般出现在翅片端部。受流速影响,压力最... 通过数值模拟的方法,以二元共晶盐MgCl_(2)-KCl和sCO_(2)作为换热工质,探究熔盐和sCO_(2)印刷电路板换热器(PCHE)流道的热工水力规律。在翼型通道内,由于流动工质在翅片端部发生碰撞,流速最小值一般出现在翅片端部。受流速影响,压力最小值通常出现在翅片最厚处。直通道和翼型通道内Nu、Δp均随Re的增大而增大,f随Re的增大而减小。在直通道和翼型通道内传热效果分别提升53.3%和56.9%。通过拟合,建立熔盐和sCO_(2)作为工质在印刷电路板换热器中的传热和摩擦关联式。 展开更多
关键词 太阳能发电 熔盐 sCO_(2) 印刷电路板换 翼型通道 直通道
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塔式太阳能热发电站圆月夜聚光实验研究 被引量:5
18
作者 王楠 王心愉 +1 位作者 孙飞虎 郭明焕 《新能源进展》 2019年第1期23-31,共9页
在塔式太阳能热发电系统中,吸热器采光面上的聚光能流密度分布的测量对优化整个系统的光热性能有着重要意义。本文提出一种基于月光聚光信息的塔式电站定日镜场聚光能流密度分布的间接测量方法。主要介绍2018年9月24日晚在延庆塔式电站... 在塔式太阳能热发电系统中,吸热器采光面上的聚光能流密度分布的测量对优化整个系统的光热性能有着重要意义。本文提出一种基于月光聚光信息的塔式电站定日镜场聚光能流密度分布的间接测量方法。主要介绍2018年9月24日晚在延庆塔式电站开展的两种对月聚光实验:一种是通过塔上布置的照度计标定电荷耦合元件(charge-coupled device, CCD)相机拍摄的光斑图像,得到定日镜场聚光光斑的照度分布;另一种是使聚光光斑扫描过照度计,得到不同时刻的照度计数值,通过高斯拟合得到聚光光斑的照度分布。将聚光光斑的照度分布与月光测光站测得的月光法向直射照度对比,得到塔上聚光光斑的相对能流密度分布。实验结果表明,通过月光聚光实验,可以得到塔式电站的聚光光斑的相对能流密度分布(即聚光比分布),为后续依据太阳和月亮之间的亮度分布关系,转换为日光聚光能流密度分布提供实验数据支持。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 聚光能流密度分布 月光聚光实验 照度计 CCD相机
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塔式太阳能热发电吸热器性能及工作介质的比较研究(英文) 被引量:1
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作者 杨敏林 杨晓西 张珊珊 《陕西科技大学学报(自然科学版)》 2008年第5期21-27,共7页
比较了各种吸热器在塔式太阳能系统中的表现,结果发现腔式吸热器比外热式吸热器具有更高的吸热效率,但经济性略差;在工作介质方面,熔盐介质具有热容量大及经济性、安全性较好的优点,但工作温度受限,对反射镜的控制精度要求高;而空气没... 比较了各种吸热器在塔式太阳能系统中的表现,结果发现腔式吸热器比外热式吸热器具有更高的吸热效率,但经济性略差;在工作介质方面,熔盐介质具有热容量大及经济性、安全性较好的优点,但工作温度受限,对反射镜的控制精度要求高;而空气没有温度限制,并且对环境友好,但其热容量较小,导致经济性不好;水/蒸汽式吸热器有较高的效率及热容量,但管路及容器等需承受高压. 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 介质 性能比较
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塔式太阳能热发电吸热器运行安全性研究 被引量:17
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作者 高维 徐蕙 +1 位作者 徐二树 余强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期92-97,17,共6页
八达岭1MW塔式太阳能腔式吸热器已于2011年8月成功生产出过热蒸汽。由于太阳辐照随时间变化的特点,腔式吸热器各受热面能流密度分布极不均匀。为了研究腔式吸热器的运行安全性,文中根据八达岭1MW塔式太阳能过热型腔式吸热器蒸发受热面... 八达岭1MW塔式太阳能腔式吸热器已于2011年8月成功生产出过热蒸汽。由于太阳辐照随时间变化的特点,腔式吸热器各受热面能流密度分布极不均匀。为了研究腔式吸热器的运行安全性,文中根据八达岭1MW塔式太阳能过热型腔式吸热器蒸发受热面的结构形式,建立了7通道蒸发受热面动态仿真数学模型。该模型能够反映不同蒸发受热面工质流量随能流密度变化的规律性,更好地模拟吸热器动态特性。在此基础上,通过仿真实验分析了过热型腔式吸热器运器运行安全性。对于蒸发受热面,最危险的工况是在高负荷时太阳辐照突然增强;对于过热受热面,最危险的工况是,高负荷时汽轮机调节汽门突然关小。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电 模型 仿真
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