液態(tài)鉛鉍槽式太陽(yáng)能集熱管設(shè)計(jì)及性能分析.pdf

1、槽式光熱發(fā)電技術(shù)具有風(fēng)險(xiǎn)低、技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，商業(yè)化應(yīng)用的傳統(tǒng)槽式集熱管為單層真空玻璃套管結(jié)構(gòu)，傳熱介質(zhì)以導(dǎo)熱油和熔鹽為主。受其結(jié)構(gòu)及傳熱介質(zhì)熱物性的影響，高溫工況下傳統(tǒng)槽式集熱管的集熱效率相對(duì)較低。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和最新進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出采用具有良好熱物理性能的液態(tài)鉛鉍合金(LBE)作為新型傳熱介質(zhì)，系統(tǒng)分析了槽式集熱管集熱性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并初步分析了50MW光熱電站系統(tǒng)。論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如

2、下:
　　(1)分析了非均勻熱流下集熱管內(nèi)液態(tài)LBE的傳熱特性，通過(guò)與經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)比，驗(yàn)證了非均勻熱流下?lián)Q熱計(jì)算公式的有效性?；诓凼郊療峁芏S穩(wěn)態(tài)傳熱模型，對(duì)比分析了不同介質(zhì)下的集熱性能及其影響規(guī)律。重點(diǎn)研究了直射太陽(yáng)輻射強(qiáng)度(DNI)、出口溫度、環(huán)形真空區(qū)壓強(qiáng)、涂層發(fā)射率及環(huán)境溫度與風(fēng)速對(duì)集熱管性能的影響。結(jié)果表明，四種傳熱介質(zhì)中液態(tài)金屬傳熱下的集熱效率高于融鹽與導(dǎo)熱油;出口溫度565℃時(shí)熔鹽的效率為53.2％，低于液態(tài)LBE的

3、59.45％;環(huán)境風(fēng)速的改變對(duì)槽式集熱管效率的影響不明顯。
　　(2)針對(duì)當(dāng)前傳統(tǒng)槽式真空集熱管能量損失大、集熱效率低的問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)槽式真空集熱管進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了一種含有中間玻璃套管的新型槽式集熱管，對(duì)其集熱性能及其影響因素進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明，該新型槽式集熱管在能量損失方面優(yōu)于傳統(tǒng)集熱管，涂層發(fā)射率和真空區(qū)壓強(qiáng)對(duì)能量損失的影響較大，環(huán)境風(fēng)速的影響較小。工作溫度為800℃時(shí)新型集熱管的能量損失較傳統(tǒng)集熱管低448.25W