多点聚焦的太阳能柱式吸热器能流分布研究

塔式太阳能热发电站定日镜场通常采用多点聚焦策略来降低吸热器表面辐射能流的不均匀性,防止发生过热故障。文中以塔式电站柱式吸热器单根吸热管为研究对象,采用具有多个极大值的高斯函数来描述多点聚焦时吸热管表面具有多个能流集中点的辐射能流分布,数值模拟分析吸热管的热参数特性。结果显示:聚焦点个数一定时,存在最优的聚焦点位置,使得吸热管表面辐射能流不均匀性最低。同时随着聚焦点个数增加,吸热管表面辐射能流更加均匀,最大壁温减小,而轴向最大绝对温度梯度增大。因此对于多点聚焦,应综合考虑吸热管的热参数,选择最优化的聚焦点个数和聚焦点位置。

塔式太阳能熔盐吸热器传热特性及?分析

该文建立了塔式光热电站圆柱形外露管式吸热器(external cylindrical receiver,ECR)的二维传热模型。重点分析了非均匀入射能流、入射能流总功率、环境风速以及吸热管尺寸等运行设计参数对吸热器表面的温度及热损分布、热效率、压降特性和[火用]效率的影响。结果表明:辐射和对流热损主要集中在吸热器后半部的高温区域,若镜场投入辐射集中在熔盐进口区域,将导致熔盐升温过快,高温区域增大,造成更大的热损失;小管径吸热器有更高的热效率以及更小的环境对流热损,但同时会带来更大的压降损失,在直径小于2cm后压降的增幅尤为明显。考虑环境风速与运行功率的影响,[火用]效率随管径显著变化,并存在最优值,随着入射能流总功率的增大,[火用]效率最优值随管径增大而增大。该文的工作可为目前主流商业化塔式电站用外露管柱式吸热器的设计计算以及辐射能流分布的优化提供理论参考。

基于分布参数模型的塔式熔盐吸热器换热过程动态特性研究

文章以塔式太阳能热发电站中的圆柱形外露管式吸热器为研究对象,利用分布参数方法建立了对流-辐射传热吸热器的非稳态传热模型。基于此模型,分别研究了当辐射热流密度、熔盐流量、熔盐进口温度和环境风速等参数发生阶跃变化时,圆柱形外露管式吸热器的动态特性。研究结果表明:当上述参数发生阶跃变化时,熔盐出口温度的动态变化过程存在不同的时间常数;辐射热流密度、熔盐进口温度和熔盐流量是影响熔盐出口温度的主要因素,瞬时风对熔盐出口温度影响较小。