基于颗粒悬浮流的塔式太阳能吸热器的流动和换热特性数值模拟分析文献综述
2020-08-04 21:40:15
一、塔式太阳能吸热器 太阳能热发电系统(CSP)作为一种光热资源高温利用技术,通过物理方式实现光电的转换。
根据聚热方式的差异,太阳能热发电技术可划分为塔式、槽式、碟式三种。
其中,塔式太阳能热发电系统因其拥有较高的系统综合效率,较大的成本削减空间,大规模应用潜能等优点,自上世纪 80年代以来得到了迅猛的发展。
塔式太阳能热发电系统主要由定日镜、吸热器、换热器、高低温储罐、集热塔、汽轮发电机组组成。
其工作原理为:由定日镜对太阳进行实时跟踪,并将太阳光聚焦到集热塔顶的吸热器上,而后,吸热器中的传热工质通过吸收高热流密度辐射能产生热能,并将其转化为热能,再通过热交换系统生成高温蒸汽带动汽轮机组发电。
现有不同种类的塔式太阳能热发电试验站之中,定日镜系统和发电系统基本大同小异,而吸热器却存在较大差异。
各式各样的吸热器中,研究得较多、较普遍的吸热器以熔盐吸热器、空气吸热器和水/蒸汽吸热器为最。
下文将对这三种吸热器作一点简要介绍: 1.熔盐吸热器 熔盐吸热与传热系统最早应用于美国MSEE/CatB试验电站,在著名的Solar Two试验电站中就应用了典型熔盐系统。
以熔盐作为吸热器的工质具有以下优点:1)系统无压运行, 安全性提高;2)熔盐在整个吸热和传热循环中无相变,热容大,因而吸热器可承受较高的热流密度,从而使吸热器可做得更紧凑,减少制造成本,降低热损;3)由于熔盐本身是很好的蓄热材料,因而整个太阳能热力系统的传热、蓄热可共用同一工质,使系统极大的简化。
但使用熔盐同样具有其劣势,即在高温条件下有分解和腐蚀问题,需要采取一定的措施加以抑制。