高温集热管真空寿命预测研究

针对高温真空集热管真空老化性能展开真空度预测和寿命评价研究。模拟电站高温集热管运行环境,在400℃进行热循环模拟和热损测试,在450℃进行过热加速循环试验。结果表明:集热管封离后,室温条件下其内初始真空度达4.7×10^(-4)Pa,在400和450℃经过400次循环后,管内真空度分别为5×10^(-3)Pa和6×10^(-2)Pa。室温状态下集热管在吸收涂层法向发射比为0.08,真空度为10^(-3)Pa时,400℃下热损为216 W/m,显示出良好的热性能。拟合结果表明在400℃条件下集热管使用寿命满足25年要求。

高温集热管玻璃-金属封接技术研究现状

高温集热管是槽式光热发电的关键核心部件,其性能将决定光热转换效率。高温集热管要求玻璃-金属封接部位具有气密性好、封接强度高、封接处应力小和抗热冲击性能好等特性。以高温集热管的玻璃-金属封接的材料、结构、工艺为出发点,总结了其对高温集热管性能的影响,以期推动槽式光热发电事业发展。

增透膜在太阳能高温集热管产业中的应用

着重讨论了溶胶-凝胶技术在高温集热管罩玻璃管镀制增透涂层的配方、工艺及相关成型设备,对于工业化生产具有较高的指导价值。

高温集热管自动钨极氩弧焊系统

根据集热管外形结构特点,设计了专用机头固定套筒和内外对口装置,解决了狭窄空间内支撑固定难题;同时采用外卡和内胀装置,保证了集热管组合件成品的同心度。综合考虑集热管组合件的多种组合形式,设计了2条装配线6个机位的工装架,以提高工效。

增透膜在槽式太阳能高温集热管产业化生产中的应用

高温太阳能集热管作为槽式太阳能热发电系统的核心部件,直接影响其发电效率。文章研究了采用溶胶-凝胶技术和提拉法在高温太阳能集热管的玻璃外管上镀制增透膜,大大地提高了集热管的集热效率;研制了年产15万支的集热管增透膜镀膜自动化生产线,产业化能力得到稳步提升。

简化CPC式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热器的传热模型研究

对一种新型简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热系统的传热过程进行了理论分析和数值模拟计算,通过实验数据对该传热模型进行了验证分析。该系统由多个集热单元组成,每个集热单元包括一个简化CPC集热板,一根全真空玻璃集热管,在玻璃集热管内安装一个U形铜管。流动空气在各级U形铜管内被逐级加热。计算研究表明:系统空气最大出口温度可达到200℃,系统平均集热效率达到0.3以上,整个系统表现了良好的高温集热特性。同时,计算也表明当系统工质流量增加时,只要系统增加更多的集热管以增加系统总功率即可满足工质温度达到200℃的设计要求。研究提出的新型简化CPC式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热系统是一种有工业实用前途的太阳能集热器;研究提出的传热模型模拟效果也可以满足一般性工程计算需求。

两级反射线性菲涅尔中高温集热系统热性能

针对复合抛物面集热器(compound parabolic collector,CPC)作为二级反射器和单层玻璃盖板的反射式线性菲涅尔中高温集热系统(linear Fresnel reflector concentrator,LFRC)的集热性能,基于稳态传热平衡原理,建立了集热系统稳态传热模型。系统地研究了风速、温度、太阳辐照度、聚光比、传热工质流速和流体进口温度等参数对接收器集热性能的影响,并给出了沿接收器管长的温度和能量分布情况。数值模拟结果表明:对于该集热系统,太阳辐照度、聚光比和工质进口温度是影响集热性能的关键影响因素,最高可达到72%,风速和环境温度对集热效率影响较小。因此增加接收器的长度能够很好地提高集热温度。

反射式顺向聚焦整体跟踪式高温太阳能集热装置

提出了一种新型组合抛物面聚光器,实现了对太阳光的反射式顺向聚焦。该新型聚光器与一个腔体式集热器结合,组成了一个具有整体跟踪功能的中高温太阳能集热装置。介绍了该组合抛物面聚光器的工作原理和设计方法,给出了其重要的设计参数。同时,在实际天气条件下,对该新型中高温太阳能集热装置进行了实际测试,给出了实际运行结果。实验结果表明,在北京冬季条件下,装置的空晒温度最高可达330℃,有负载时集热效率可达43%,可广泛应用于太阳能高温集热领域。

高温太阳能集热管研究进展及发展趋势

一、高温太阳能集热管简介 太阳能热发电是大规模开发利用太阳能的一个重要技术途径，它通过聚集太阳能产生的高温热能加热工作介质，进而驱动发电机发电。在太阳能热发电系统的4种基本类型中，槽式太阳能热发电系统具有结构紧凑、制造成本较低、容易实现标准化和适合批量生产等优点，是目前国际上已经实现大规模商业化稳定运行，且具有良好的技术及市场潜力的技术类型。据国际可再生能源机构（IRENA）统计，截至2012年3月底，全球共建设完成了1924MW太阳能热发电站，其中槽式太阳能热发电站约1800MW，占太阳能热发电总装机容量的94％左右。

涂层发射比和基底粗糙度对降低高温真空集热管热损的作用机理研究

该文重点研究发射比和粗糙度对集热管中的热损的影响规律。研究表明,在集热管发射比为0.1,基底粗糙度为0.2μm,管内真空度优于10-3Pa时集热管热损较低,400℃下热损约为253.2 W/m。在维持管内真空不变的条件下,随着发射比的升高,集热管热损增加。发射比每升高0.01,集热管的热损约增大25 W/m。

高温真空太阳集热管玻璃-金属熔封结构应力分析

从薄壳理论的基本概念出发,对玻璃-金属熔封结构的残余应力进行分析。以硼硅玻璃3.3-不锈钢熔封为例,计算熔封件半径、玻璃管厚度、金属环厚度对玻璃-金属熔封件的轴向应力分布的影响以及熔封长度对玻璃-金属熔封最大轴向应力的影响。在此基础上制备真空致密与封接强度较好的玻璃-金属熔封件。

CPC在中高温太阳能集热器中的应用与设计

在太阳能中高温热利用中普通的太阳能集热器难以达到100℃以上温度,必须通过聚光来实现中高温集热器。复合抛物面(CPC)是一种非成像低聚焦度的聚光器。文章根据边缘光线原理,给出复合抛物面聚光器的曲线方程,并结合实例介绍一种复合抛物面(CPC)的设计方法。

新型槽式太阳能聚光集热器的研究与试验

设计了一种新型槽式太阳能聚光集热器,分析了工作原理和设计参数,建立了由该集热器组成的太阳能集热系统,并进行了试验测试。文章给出了采用不同接收器的升温曲线和效率计算值,对不同布置方式的集热性能进行了比较。试验结果表明,该装置具有较高的集热效率,运行温度在80℃时,效率达到35%以上。

一种新型多曲面复合槽式太阳能集热器的理论分析

提出一种新型槽式太阳能聚光集热器的设计思路,介绍了其工作原理和设计方法。对该集热器的集光比、跟踪精度、高宽比、材料使用量等各方面进行了详细的理论分析,对重要的设计参数进行了分析和优化,给出了大致的取值范围。该新型槽式聚光集热器能够利用多曲面组合实现对太阳光反射聚焦,并具有在反射面上不留阴影、改善高温太阳能接收器的工作性能和工作环境以及有利于提高反射面结构强度等优势。

太阳能槽式热发电技术综述

本文简述了太阳能槽式热发电技术发展回顾,并对该技术进行了详细描述,对电站建设的影响因素进行了分析,也对太阳能槽式热发电技术的发展做了一些展望。

多曲面复合聚焦槽式太阳能集热器的研究

对一种多曲面复合聚焦槽式太阳能聚光集热器进行了理论与实验研究,介绍了其工作原理,对其重要的设计参数进行了计算和优化,给出了大致的取值范围。该新型槽式聚光集热器能够利用多曲面组合实现对太阳光反射聚焦,并具有在反射面上不留阴影、改善高温太阳能接收器的工作性能。实验表明,装置在低温段运行效率在45%以上。在高温段(≥80℃),效率明显高于全玻璃真空管集热器或平板型集热器,因此它在高温段运行更有优势。