兩段式塔式太陽(yáng)能腔式吸熱器設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化.pdf

1、隨著國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的推進(jìn)，太陽(yáng)能熱發(fā)電由于其在節(jié)能減排、提升經(jīng)濟(jì)效益上巨大的潛力，已經(jīng)被提上中國(guó)清潔能源重點(diǎn)發(fā)展的“日程”。從審批通過太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目到電價(jià)政策出臺(tái)，可以預(yù)見，在未來的幾年內(nèi)，我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會(huì)出現(xiàn)“百家爭(zhēng)鳴”式的發(fā)展。
　　目前太陽(yáng)能熱發(fā)電主要以槽式為主，塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中又主要以熔鹽為導(dǎo)熱介質(zhì)為主，對(duì)于以水/水蒸氣為傳熱介質(zhì)的吸熱器，汽液兩相分配的復(fù)雜性始終是阻礙其發(fā)展的一大障礙;同時(shí)，太陽(yáng)能熱

2、發(fā)電的不連續(xù)性及熱流密度分配不均等問題，也使得氣液兩相流分配不均更加嚴(yán)重。
　　本文針對(duì)一種新型兩段式塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電的吸熱器進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，建立了高斯熱流密度分布條件下吸熱器輻射和對(duì)流換熱以及流動(dòng)模型，確定了吸熱器Ⅰ和吸熱器Ⅱ受熱面蛇形管管道布置方式和幾何尺寸，獲得了吸熱器內(nèi)部不同位置受熱面的熱流密度分布情況;結(jié)合氣液兩相傳熱和流動(dòng)特點(diǎn)確定了吸熱器典型管道內(nèi)部工質(zhì)溫度、干度、壓降和沿管道流程的壁溫分布規(guī)律;整理出兩段式太陽(yáng)能腔式吸

3、熱器幾何結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)流程。對(duì)吸熱器進(jìn)行熱力性能分析結(jié)果表明:兩段式腔式吸熱器能夠有效減少預(yù)熱蒸發(fā)吸熱器的幾何尺寸，提高平均輻射熱負(fù)荷的同時(shí)降低吸熱器的平均溫度，有效提高吸熱器的熱效率;多管程蛇形管道布置可使出口參數(shù)分布更加均勻，避免受熱嚴(yán)重不均等安全問題。
　　為進(jìn)一步改善聯(lián)箱內(nèi)部的水工質(zhì)在加熱過程中的兩相流動(dòng)特性，基于專利提出的笛形管均流器對(duì)聯(lián)箱內(nèi)兩相流均勻分配的作用，本文采用CFD數(shù)值模擬，對(duì)加裝笛形管前后聯(lián)箱內(nèi)汽液兩相流