太阳能热化学互补发电系统的变辐照性能研究

本文基于10 kW中低温太阳能与甲醇热化学互补发电实验平台,采用不同太阳辐照强度与吸收反应器内甲醇裂解反应、甲醇重整反应两种化学反应的有机集成,提出了一种新颖的变辐照与不同化学反应相匹配的主动调控新方法,针对不同典型日太阳辐照强度偏离设计值,探讨了热化学互补发电系统变辐照工况的特性规律。研究结果表明,在中低温太阳能热化学互补发电系统中,与采用单一的太阳能驱动甲醇裂解反应相比,本文提出的主动调控方法使互补系统的日均太阳能净发电效率从30%提高到36%,更接近设计工况,有效提高了甲醇燃料化学能的梯级利用程度。该方法为减小单位镜场面积、提高太阳能年均净发电效率提供了有效途径。     

太阳能与燃煤互补系统变工况热力性能研究

针对新疆昌吉地区典型330 MW燃煤机组提出了一种利用抛物面槽式太阳能聚光集热器进行互补发电的改造方案。依据昌吉地区的气象条件及燃煤电站全年实际运行性能参数,通过对互补系统在不同太阳辐照强度及不同汽轮机负荷下变工况性能的模拟分析,获得了互补系统在典型日及典型年的热力性能,揭示了关键运行及性能参数的变化规律。结果表明,互补系统年均净发电效率为15.0%,优于现有单一太阳能热发电技术。本文对传统燃煤电站的互补方案的设计和实施具有一定的参考价值。     

中温太阳能与化学链燃烧整合的冷热电系统

本文提出了中温太阳能与二甲醚-氧化钴化学链燃烧整合的新颖冷热电联产系统,并对系统热力性能及关键参数对系统热力性能的影响进行了分析。研究表明,燃气透平入口初温(TIT)1000℃,压比8.8时,新系统的总能效高达92.6%。在输出量相同的情况下,新系统的化石能源节能率达29.3%,太阳能集热面积节省率可达69.8%。同时,采用热重分析仪对系统关键过程—二甲醚-氧化钴化学链燃烧开展了初步的实验研究,验证了新系统的可行性。     

推移活塞脉管制冷机中温区性能的实验研究

推移活塞脉管制冷机是在脉管热端新增一个推移活塞作为调相机构,同时可以回收脉管内气体的膨胀功。通过实验方法,分析了定制冷量下,推移活塞脉管制冷机工作在中温区时,压缩机运行频率对冷头温度、相对卡诺效率等性能参数的影响,以及电机的性能特性。结果表明,在充气压力1.92MPa,运行频率54Hz,输入功224.5W,制冷量25.0W时,冷头温度在137.3K,制冷机的相对卡诺效率达到12.7%。     

金属材料在中强度激光辐照下的相变速度研究

在找出了使金属材料只发生液化相变的激光功率密度的前提下，借用金属液态与金属固态某些相似的性质，通过类比，给出了金属液化材料对激光的吸收率. 经过分析，指出了直接解析金属相变速度的不可能性. 通过建立金属液态内的能量方程，在质量守恒的前提下，求得了激光辐照金属的相变速度. 通过讨论发现，影响金属相变速度的因素不仅有激光的强度，而且还有激光的圆频率. 关键词： 金属材料 中强度激光 辐照 相变 速度     

太阳能重力热管传热性能的分析

建立了太阳能重力热管的传热模型,分析了其内部传热性能,发现太阳能重力热管的传热性能受太阳辐照度的影响较大,其热管的瞬时效率仅在热管刚开始运行时较高,然后就不断降低。如何通过技术措施保证一个稳定较高的太阳能重力热管瞬时效率,是提高热管传热能力必须解决的关键问题。     

氧化铁对石灰中温烟气脱硫活化机理的流化床实验分析

运用小型热态流化床对石灰与氧化铁混合物的中温烟气脱硫反应特性再次进行了分析。研究表明:在石灰中掺入一定比例的氧化铁可以显著提高钙利用率,氧化钙晶粒以氧化铁颗粒为核心进行固硫反应,破坏了形成表层致密产物层的条件,改变了石灰表层孔隙结构,使更多的内部孔隙暴露,为同硫反应向纵深发展创造了条件。     

氧化铁促进石灰中温烟气脱硫的机理性研究

本文运用热重分析仪和扫描电镜（ＳＥＭ）对石灰与氧化铁混合物进行了测定，分析了在２００～７００℃的中温范围内氧化铁对石灰脱硫过程的促进作用．研究表明；在石灰中掺入一定比例的氧化铁可以显著捉高钙利用率，而且存在最佳氧化铁配比．其作用机理是氧化铁对石灰脱硫不仅具有一定的催化作用，同时还作为活性中心 改变了脱硫产物的形成规律和气体扩散等特性．     

110keV质子辐照温控涂层性能变化的XPS分析

实验研究了注量在1.0×10¹¹—1.0×10¹⁶p/cm²范围依次变化时110keV质子辐照引起的温控涂层热光性能的变化,并使用XPS谱仪分析了辐照样品化学态的变化. 实验结果表明,质子注量不高于1.0×10¹⁴p/cm²时,同种材料的温控涂层样品的相对光反射率变化很小,同时同种材料样品的表面化学结构如化学位移和元素的比例变化很小.当注量高于1.0×10¹⁴p/cm²时, 样品的相对光反射率变化明显,样品表面的原子化学结构变化大, 化学位移明显增加, 元素比例变化显著,所有样品表面的C元素比例明显增大而O元素比例明显减小.一定注量的低能质子辐照能够使某些低太阳吸收率α_s的温控涂层的太阳吸收率变得更低, 具有改善热光性能的效果.质子辐照之后温控涂层样品表面化学结构的变化与样品的物理性能的变化存在直接的关联.     

中温脱硫过程同时脱除痕量硒元素的试验研究

硒是燃煤过程排放的有毒痕量元素之一,硒在烟气中的存在形式为SeO2。在700℃左右中温范围,氧化钙(CaO)能够通过化学吸附作用脱除SeO2。本研究目的是探索在中温范围CaO脱除SO2过程中同时脱除痕量SeO2的规律。研究方法是利用热重分析仪(TGA)进行吸附反应试验,通过CaO样品重量变化确定反应速率。CaO吸附SeO2的效果在300-700℃没有明显的差别,超过740℃吸附效果明显降低,确定出CaO同时脱硫脱硒的最佳温度范围为700-740℃。脱硫形成的产物层作为单独的因素不会影响CaO吸附SeO2的效果,并且脱硫产物层的存在能抑制被吸附的硒发生解析。     

立式集热板太阳能热气流电站系统研究

设计了一种立式集热板式太阳能热气流电站,分析了该系统的最大输出功率及能量转换率。数学模型考虑了系统尺寸、太阳辐射及环境条件对系统最大输出功率的影响。结果表明系统最大输出功率不仅是烟囱高度的函数,同时与太阳辐射及环境参数有很大关系。受结构限制,在太阳辐射强度为1000 W/m~2、烟囱高度为100m时,本系统能量转换率约为0.2%,在设计上可考虑采用多条集热式烟囱通道并联方式来增加集热面积,以达到提高系统最大输出功率的目的。     

太阳能热气流电站系统研究

由于现有模型不足以准确描述太阳能热气流发电系统的物理机制,本文提出一个更完善的数学模型去分析太阳能热气流电站系统的相对压力分布和系统抽力．模型中考虑了太阳辐射和系统尺寸参数对系统相对压力和系统抽力的影响。以西班牙试验电站为例进行数值模拟,探索系统尺寸参数和太阳辐射对系统相对压力和系统抽力的影响。数值计算结果与理论分析具有良好的一致性．