塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈

塔式光热发电吸热储热换热过程(以鲁能海西50MW光热项目为例)是利用冷熔盐泵将290℃的冷熔盐从冷熔盐罐中抽出,再打到高度约188m的吸热塔顶的吸热器位置,吸热器聚集了定日镜场4400面定日镜所反射的太阳能,吸热器部位的冷熔盐被太阳能加热到565℃,然后在重力作用下流回到热熔盐罐中,再通过热熔盐泵将被加热的熔盐抽到旁边的蒸汽发生器系统,热熔盐经过与液态水发生热交换,最终,液态水转化为高温高压蒸汽,高温高压蒸汽驱动汽轮机发电系统发电。在日落时,将整个管路中的熔盐回收至熔盐罐;在次日系统重新运行时,通过熔盐管道上环绕电阻丝先对整个管道进行预热,达到预定温度后才充入熔盐。该文从塔式光热发电熔盐储换热和熔盐调节阀的选择两个方面展开论述。     

塔式太阳能热发电吸热器技术研究进展

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武太阳能热发电应用研究的发展方向.     

基于超临界CO_2布雷顿循环的塔式太阳能集热发电系统

为了提高太阳能热发电系统的性能,建立了以熔融盐为传热介质、再压缩式超临界CO2布雷顿(SCO2)循环为动力循环的塔式太阳能集热发电系统的分析模型,分析了定日镜、腔式吸热器、再压缩式SCO2发电系统3个子系统的性能,并研究了太阳辐射强度和采用不同底循环的SCO2发电系统对整个电站性能的影响,最后对采用不同类型的蒸汽动力循环和SCO2循环为动力子系统的5种塔式太阳能集热发电系统进行了对比。结果显示:吸热器的能量损失率最小,但损失率最大;随着太阳辐射强度增大,吸热器和整个电站的热效率和效率均增大;采用有机朗肯循环和跨临CO2(TCO2)循环作为底循环对SCO2发电系统进行余热回收,可提高整个电站的热效率,并且SCO2-TCO2循环具有更高的热效率;相同条件下,不同的SCO2循环均比蒸汽动力循环具有更高的热效率和效率,其中基于SCO2-TCO2的塔式太阳能电站热效率最高。     

塔式太阳能热发电系统及聚光瞄准装置

由何开浩研发的塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置有聚光系统,吸、换热系统,储热系统和发电系统四部分组成。其中,聚光系统包括反射镜、支撑结构、传动装置和跟踪控制系统。塔式太阳能热发电系统采用光-热-     

太阳能光热发电系统中储热材料研究进展

太阳能光热发电相对光伏发电具有低污染、高效率的优点。由于太阳光照的波动性和夜间无光的特点,限制了光热发电系统的稳定性,提出利用储热技术克服阳光不足和夜间无光照的制约。储热系统可分为显热储热、相变储热和化学储热。具有太阳能光热发电应用前景的储热材料主要有熔融盐(钠盐和钾盐)、高温储热混凝土和相变合金。     

MAX相金属陶瓷材料研究进展与展望

MAX相材料因集合了陶瓷和金属的高硬度、高弹性模量、高温稳定性、可加工性、良好的导电/导热性等优异性能,在熔盐储热、熔盐电解、熔盐辅助合成和熔盐堆发电等变革性能源应用领域获得广泛关注,在高温、强腐蚀、高强辐照等极端恶劣环境具有很好的应用前景.全面综述了MAX相金属陶瓷材料的结构、物化性能和制备方法,跟踪了MAX相家族的...     

国际资讯

西班牙光热电站首次实现24小时不间断供电在试运行仅仅1个月之后,西班牙Gemasolar太阳能光热电站实现了24小时不间断供电,从而成为世界上第一家实现全天供电的太阳能光热商业电站。Ge-masolar发电站是世界首座具有储热能力的商用塔式聚光太阳能发电站,     

浅谈摩洛哥努奥150MW塔式光热电站熔盐泵安装要点

太阳能光热发电(Concentrated Solar Power,CSP)是一种太阳能聚光热发电技术,依靠各种聚光镜面将太阳的直接辐射(DNI)聚集,加热中间导热介质,然后再通过导热介质加热水产生高温蒸汽,推动汽轮机发电。目前主要的CSP技术路线有槽式、塔式、碟式和菲涅尔式等多种,但是在全球范围内推行最广的是槽式和塔式,摩洛哥努奥二期200MW槽式和三期150MW塔式光热电站,是截止目前全球单机容量最大的槽、塔光热电站,其中熔盐泵作为动力岛和核心设备之一,因此其安装质量上是技术人员的重点关注对象,其安装质量直接影响到整个动力系统运行的稳定性,下面就对三期光热电站熔盐泵安装进行分别进行介绍。熔盐泵是光热电站中的重要动力设备,其安装的质量好坏会直接影响到动力系统运行的稳定性,该文借摩洛哥努奥三期塔式光热项目,介绍了熔盐泵的主要安装步骤和控制要点。     

光热机组的日常停机保护技术的研究及应用

光热电站项目作为新型清洁能源项目,具有燃煤、燃油、燃气电站所不具备的优势,它可以极大地节约资源,保护环境。槽式光热电站利用导热油作为传热介质,槽式反射镜加热导热油后,热量由导热油分别传递给熔盐和水。储热系统设计为双罐熔盐储热,其容量可以保证在没有阳光的情况下汽轮机至少7h的持续发电,该文针对光热机组在每天夜间停运的情况下,如何保证次日正常启动,减少夜间停机对机组正常运行的影响,提出了相应的解决措施。     

太阳能光热发电系统探究及其展望

能源短缺是目前世界各国发电能源使用中遇到的最大难题,为了满足社会和经济发展对电的需求,各国科研人员致力于可再生能源的利用与研发。太阳能光热发电技术主要是利用太阳光聚热进行发电。本文主要对太阳能光热发电技术的进行了相关的分析,并同时详细阐述了槽式、塔式和碟式3种热发电系统及其存在的问题,以及对太阳能光热发电技术进行展望。     

吸热过程光-热耦合特性及复杂非稳态传热机理研究

太阳能热发电是太阳能的高品位利用方式,吸热器是太阳能热发电系统中用于聚光太阳辐射能与热能转换的核心部件。根据聚光器类型、传热介质、运行压力和温度的不同,吸热器主要有真空管式和腔体式两种类型。该课题针对极端条件(时空分布随机变化的高温、高热流密度),以提高吸热器吸热效率为目的,研究吸热器内辐射-导热-对流耦合的传热机理,构建设计各类吸热器需要遵循的理论架构,设计新型高效稳定的吸热器。该课题的研究对太阳能热发电的规模化进程具有非常重要的意义。实现了基于蒙特卡罗光线追踪法的自编数值模拟程序,获得了槽式、塔式和碟式吸热器吸热面上的聚焦太阳能流分布,实现了蒙特卡罗光线追踪法和用于求解流动传热问题的有限容积法的耦合,研究了太阳辐射由镜场到吸热器的一体化传播过程。研究了槽式太阳能吸热器内的流动换热特性,建立了槽式DSG集热器的稳态传热计算模型和动态模型,开发了两类管内强化传热技术;基于DSMC方法建立真空管空气夹层内稀薄气体传热模型;耦合管内对流传热、管壁导热、真空夹层稀薄气体传热及辐射传热、管外对流传热及辐射传热,可望建立真空管吸热器的跨尺度传热模型的数值预测方法。建立了腔式水工质吸热器和腔式熔融盐吸热器吸热性能的数学模型,获取了吸热器内部热流密度和吸热管道温度的分布规律以及吸热器的热损失。结合腔式吸热器热性能的数学模型,提出了由吸热器所需净能量推算吸热器开口所需太阳光能量的计算模型,发展了腔式吸热器启动过程性能模拟的数学模型,获得了吸热器启动过程开口所需能量数据曲线,吸热器启动过程的效率曲线和热损失曲线。研究了高温高压下空气吸热器内复杂耦合换热机理,分析了安装倾角、入口工质温度与质量流量等重要参数对有压腔式吸热器换热性能的影响;运用十四面体模型模拟多孔材料的内部结构,研究了多孔吸热结构内的对流传热特性。设计了搭建了太阳能空气吸热器实验平台,采用氙灯阵列模拟太阳辐射,多孔吸热材料表面可接受的辐射功率范围可达10 k W,热流密度可达2×106 W/m2;设计搭建了槽式DSG太阳能热发电实验研究系统,设计压力10 MPa、温度400°C,利用该实验系统除了对槽式DSG热发电系统进行试验研究外,还能对槽式热发电的集热器、聚光器的性能进行测试。     

高温固液相变吸热器研究现状与发展

高温熔盐相变蓄热是空间站太阳能热动力发电系统的关键技术之一,吸热/蓄热器是其关键部件,它的传热性能直接影响到整个动力系统的性能。文中着重从结构设计方面介绍了近年来国内外空间太阳能动力装置吸热/蓄热器的研制情况,概括了研究中存在的主要问题并指明了今后高温固液相变吸热器研究及发展的方向。     

可再生能源发电对配电系统安全的影响及对策

 可再生能源发电出力所具有的随机性、波动性给配电系统的安全、稳定运行带来严峻影响。为了保障可再生能源发电并网的安全、稳定,分析了以可再生能源发电为主的分布式电源并网对配电系统安全运行产生的功率传输、电能质量、频率稳定、孤岛效应、保护控制及规划设计等方面的问题。针对涉及的问题,分别从制定全面规范的并网导则与标准,可再生能源发电出力稳定性与可调控水平的提升,优化配电系统网络结构,制定协调的保护与控制策略,研究源、网、荷协调规划方法等5 个方面给出了相应解决建议。对面向可再生能源并网的源、网、荷协调规划理念与方法进行了深入探讨,并对规划模型的研究重点与难点进行了分析。     

2050年我国低碳能源系统的形态、特征描绘和敏感性分析

碳达峰、碳中和目标将加速我国能源系统的低碳转型。为促进全社会的协同行动,需要一个未来低碳能源系统的清晰、完整图景来提供前瞻性引导。而目前,未来低碳能源系统的形态、特征以及敏感性因素尚研究不足。该文发展了一套能源-物质流耦合及敏感性分析方法,建立了2050年低碳能源系统的计量基础,描绘了其整体能源流向和二氧化碳排放源、汇的关系,并分析了其主要组成部分的结构和效率一旦发生变化对二氧化碳排放总量的影响。结果表明,未来低碳能源系统可能将呈现非化石能源为主的一次能源结构和发电结构以及高比例终端电力占比等基本形态,并可能具有电力部门负排放、工业部门排放最大等基本碳排放特征。该系统的碳排放总量对工业部门的电力占比和化石能源发电的效率变化最为敏感,其次是风电占比提高、更多煤电安装碳捕获和封存(carbon capture and sequestration, CCS)及化石能源发电的余热利用等。为此,该文建议严格控制化石能源的终端直接利用,加速电力部门低碳进程,加强探索难减排部门的低碳路径和非化石非电利用,以及大力建设智慧能源系统来保障多能互补。     

太阳能光热发电技术及其发展现状研究

太阳能光热发电技术（Concentrating Solar Power,简称CSP）,与热储能结合能够满足夜间发电需求,可实现连续、可持续性发电,输出稳定、高品质电能,被认为是目前最具潜力的太阳能开发利用技术。太阳能光热发电集热技术类型,按太阳能集热方式的不同,分为塔式、槽式、线性菲涅尔和蝶式4种发电类型。我国光热发电开发利用起步晚,但发展迅速,装机容量位居世界第四。分析了我国光热发电技术存在的问题,并对下一步光热发电的开发利用提出展望,降本提效是光热发电技术规模化应用的必然途径,高效储热介质的开发利用成为促进光热发电降本提效的关键。     

磁饱和变压器在塔机电控系统中的应用

塔式起重机电控系统的稳定运行是保证塔机工作安全和效率的前提,针对塔机施工现场出现的电源质量问题,结合应用需求,提出采用磁饱和变压器作为提高塔机电控系统电源稳定性的解决方案,并模拟现场对其进行了相关的性能实验。实验结果表明,磁饱和变压器输出电压稳定,且波形品质良好,应用于塔机电控系统电源是十分可行的。     

两种不锈钢在氯化物熔盐环境中的腐蚀行为研究

以盐湖水氯镁石资源化利用为目的,研究了太阳能光热发电系统中,NaCl、KCl、MgCl₂·6H₂O和CaCl₂四种氯化物熔盐储热介质在900℃下对201不锈钢和304不锈钢的腐蚀行为。采用SEM分析手段对腐蚀产物形貌进行表征。结果表明：两种金属材料在4种氯化物熔盐中均有不同程度的腐蚀,在MgCl₂·6H₂O熔盐中的腐蚀程度均较低,可将MgCl₂·6H₂O作为传热蓄热介质加以利用;与201不锈钢相比,304不锈钢在同种氯化物熔盐腐蚀过程中质量损失较小,腐蚀速率较慢,其主要原因是304不锈钢中的Cr、Ni含量较高,表面生成的Cr₂O₃和NiCr₂O₄氧化膜有效降低了其腐蚀程度,因此304不锈钢较201不锈钢更耐蚀。研究结果为盐湖水氯镁石的有效利用、太阳能热发电系统储热介质的选择及金属腐蚀防护提供了理论依据。     

浅谈生物质能发电

化石能源的日益枯竭和环保意识的增强,寻找新的清洁能源已成为全社会努力的目标。生物质能发电是可再生能源中最重要的组成部分,具有良好的社会效益和经济效益,已受到世界各国政府的高度重视。本文系统介绍了生物质能的基本概念,生物质发电技术以及生物质能在国内外的应用情况。     

基于可再生能源的分布式多目标供能系统(一)

通过对基于化石能源和基于可再生能源的几种主要分布式发电技术及系统，包括往复式发动机，微型燃气轮机，燃料电池，太阳能光伏发电，太阳能高温集热发电，风力发电，多联产及蓄能等相关技术的现状分析，指出了建立和发展基于可再生能源的分布式多目标供能系统所面临的主要问题与挑战。     

考虑不确定性和储能系统的虚拟电厂与能效电厂联合调度优化模型及仿真应用

为解决分布式电源难以分配、控制和管理的问题,引入虚拟电厂的基本概念,并考虑用户侧能效电厂参与下的系统发电调度优化问题。首先,构建电源输出功率模型,包括风力发电出力模型、太阳能发电出力模型以及储能系统出力模型;然后,构建虚拟电厂与能效电厂双层优化调度模型,其上层模型以虚拟电厂参与下系统发电成本最小为目标,综合考虑电能供需平衡约束、火电机组出力约束和系统备用约束等;下层模型以能效电厂参与调度获得的收益最大为目标,分析节能效率电厂(ESEPP)和需求响应效率电厂(DREPP)对虚拟电厂运行的优化效应。最后,选取3个风电场、2个太阳能发电站和2台燃气轮机发电机组构成仿真系统,并设定4种仿真情景。研究结果表明:虚拟电厂能够显著提升系统消纳随机性电源的能力,能效电厂能够实现负荷曲线的削峰填谷,基于双层优化调度模型能够发现发电成本最小和获得收益最大的最优调度结果。