新型太阳能热气流电站烟囱流场数值模拟研究

设计了一种新型立式集热板太阳能热气流电站系统,通过建立数学模型,利用CFD数值模拟软件Fluent对该电站系统太阳能烟囱内的速度场、压力场进行数值模拟,研究了烟囱高度和太阳辐射强度的变化对烟囱内空气速度场和压力场分布的影响。研究表明,烟囱高度和太阳辐射强度的增加可以强化烟囱的抽吸作用,有利于提高太阳能热气流发电输出功率。     

太阳能热气流发电辅助加热烟囱特性数值模拟

针对太阳能热气流发电系统,提出了采用二次辅助加热的技术措施,以增大气体内能,增加气流速度,提高烟囱抽力,降低烟囱高度的设想。利用流体动力学数值模拟软件Fluent对辅助加热烟囱特性进行数值模拟,研究辅助加热气流焓值变化对烟囱速度场、压力场分布的影响,并与无辅助加热情况进行比较。结果表明,太阳能热气流发电系统辅助加热可强化烟囱的抽吸作用,有利于发电机组的正常连续运行和发电输出功率的提高。     

太阳能热气流透平发电系统数值模拟

太阳能热气流发电技术是目前国际太阳能研究领域的一个热点之一，但对负载条件下太阳能热气流发电系统的研究并不多。该文将整个太阳能热气流发电系统分成集热棚、烟囱和透平3个区域，分别建立各个区域的传热与流动数学模型。以西班牙试验电站模型为实例进行了数值模拟。计算结果表明，系统的最大输出功率略大于50 kW，与西班牙电站模型的额定功率相近，烟囱出口参数随透平转速的变化与自然对流原理相符，证明该文方法的正确性。此外，对MW级太阳能热气流发电系统进行了透平设计与计算，计算结果表明，系统输出功率超过10 MW。该文数值方法和设计方案为大规模太阳能热气流发电系统的设计和应用提供参考。     

太阳能热风发电系统性能参数数值模拟

为了全面衡量太阳能热风发电系统的性能,在常用热平衡方程的基础上,增加压力方程和理想气体状态方程,建立了太阳能热风发电系统中集热棚和烟囱的一维可压缩瞬态模型,计算系统内气流的温度、压力和密度分布,由此得出的系统总压差动态变化与相关文献的实际测量值基本一致。利用该模型分析烟囱形状参数对烟囱效率的影响,结果表明:烟囱效率随烟囱高度和烟囱直径的增加而增大;采用渐缩形烟囱会降低烟囱效率,而采用渐扩形烟囱会提高了烟囱效率且随烟囱倾角增大烟囱效率增加,但渐扩形烟囱倾角达到极值后再进一步增大时,烟囱效率几乎不再发生变化。     

太阳能热气流发电系统非稳态数值模拟

对太阳能热气流发电系统及蓄热层中的传热与流动特性进行了数值模拟.建立了集热棚、烟囱以及蓄热层内部的传热流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热层蓄热性能的影响.计算结果表明:土壤具有热惯性和较强的蓄热作用;蓄热层表面平均温度和烟囱出口平均温度随时间有一个较大的波动,且蓄热层表面平均温度的波动幅度更显著;蓄热介质的平均温度及系统散热量随时间波动,采用双层玻璃或薄膜材料可减小集热棚顶棚能量损失.     

湿法脱硫烟气湿排问题分析

目前国内湿法烟气脱硫普遍采用烟气再热器(GGH)提高出口烟温，但加装GGH会使系统复杂化并增加投资及运行费用。为探求烟气湿排的可行性，研究解决烟气湿排中的相关问题，文中利用数值模拟技术，对烟气直接排放(取消GGH)时烟囱内的流场，烟羽扩散情况进行了数值模拟研究；对烟气湿排中的腐蚀问题、烟囱内的压力分布、烟气的抬升高度等问题进行了计算分析。数值计算与分析表明，湿烟囱排放会增强对烟囱的腐蚀性，需采用特殊的防腐处理；湿烟囱直接排放会降低烟气抬升高度，不利于扩散；为减少烟流下洗，增强扩散，应保证烟气的出口动量；湿烟气各项排放指标能满足环保要求。总之，设计合理的湿烟囱，湿烟气直接排放可大大降低WFGD系统的设备投资和运行费用，是完全可行的。     

太阳能热气流发电系统透平发电及其能量损失

对包含蓄热层、透平的太阳能热气流发电系统的流动及传热及发电特性进行数值模拟,建立了太阳能热气流发电系统的流动与传热数学模型,分析了太阳辐射和透平压降对系统透平发电输出功率以及系统各部件能量损失的影响.计算结果表明:当太阳辐射为800 W/m2、透平压降为400 Pa时,系统输出功率可达160 kW;此外,大流量的流体流出烟囱成为造成系统能量损失的主要因素,集热棚顶棚也造成了大量的能量损失.     

太阳能烟囱式热力发电技术进展

太阳能烟囱式热力发电是一项可利用太阳热能进行大规模发电的、非常有前景的清洁能源技术,在费用与性能上已经显示出了很大的优势,对人类环境的改善和电力行业可持续发展具有重要的战略意义,必将成为21世纪一种重要能源产业。为此,介绍了太阳能烟囱式热力发电技术产生的背景、原理与特点,世界各国太阳能烟囱式热力发电技术的研究进展及应用前景,以及主要相关技术,同时提出了发展中国太阳能烟囱式热力发电技术研究的建议。     

立式集热板式太阳能热气流发电系统性能研究

介绍了立式集热板式太阳能热气流发电系统的结构及原理,分析了系统的最大输出功率及最大能量转换率。分析得出,当发电系统中烟囱的高度、宽度及太阳辐射强度增加时,均可使系统的最大输出功率和最大能量转换率增加,其中烟囱高度的影响最为显著,同时环境温度对系统功率也有一定影响。另外,系统规模受高层建筑规模的限制,最大能量转换率比原始结构的太阳能热气流电站小,但可为城市建筑节能提供新思路。     

非均匀热流密度下太阳能吸热管的温度特性

对矩形非均匀热流密度分布下太阳能槽式吸热管内流固耦合传热过程进行了数值模拟,得到了吸热管壁温度分布及周向和径向温度梯度。结果表明,太阳能吸热管在非均匀热流作用下其管壁温度分布不均匀,周向温度梯度在受热和非受热交界面附近有剧烈变化。吸热管热流密度的增加会导致壁面温度梯度增大,而管内换热的增强及热流密度的分布特性对温度梯度有影响。     

冷却塔排烟风洞模拟

将烟囱放入冷却塔内（烟塔合一）的电厂逐渐增多,因此有必要对其进行风洞模拟,以更好掌握塔内流场及相关情况。按照相似理论,给出了塔内烟气扩散过程主要关系式;通过风洞实验,模拟了烟塔合一塔内流场和烟气浓度,研究了不同环境风速下百叶窗全开、上下游百叶窗分别关闭对塔内流场的影响,给出了塔内烟气流场的形态及烟气中心漂移方向及漂移量,指出塔壁附近烟气浓度比烟道壁附近浓度低许多;研究了穿透风的发生条件和范围,模拟了一些抑制穿透风措施的效果;将北方某电厂流场实测结果与类似电厂风洞模拟结果进行简单比较,所得结果非常接近。研究结果表明,所给出的烟气在塔内扩散公式近似成立。     

基于数字图像处理和神经网络的炉膛温度场测量及燃烧诊断方法的研究

根据三基色原理和Plank定律建立了三色测温公式。结合数字图像处理技术，提出了一种运用人工神经网络进行电站锅炉温度场测量和燃烧诊断的方法，据此设计的一套系统在200MW机组锅炉上进行了实际运行，结果表明，该系统简便实用，可实现温度场的在线检测，并能对炉内的燃烧状况作出符合实际的评价，具有一定的工程应用价值。     

FF与Profibus现场总线在火电厂的应用研究

借助实验室基本的、完整的FF和Profibus系统,分别对两类现场总线技术进行了以工程应用为目的的试验、分析和研究,对两类现场总线技术特点及其在火电厂的适用范围进行了阐述,并对某大型火电厂的Profibus现场总线控制系统的设计、开发、试验进行了总结。     

相变储能材料及其实际应用

对相变储能材料进行了分类，并对不同种类相变储能材料的特性进行了分析。分析认为，相变储能技术在能源电力、工农业生产、改善发动机性能、纺织品材料及航空航天等领域均具有重要的应用价值，技术前景广阔。     

太阳能热风发电技术研究进展

介绍了太阳能热风发电的产生背景、技术原理和特点。太阳能热风发电能够实现由太阳能到空气动能,最终到电能的转变,具有环保无污染、运行维护简单、缓解常规能源消耗等特点。简要介绍世界上第1座试验性质的太阳能热风发电站。对太阳能热风发电技术相关研究历程从试验研究和理论研究2个方面做了综述,重点介绍了澳大利亚电站的建设进展及最新相关学术研究进展,包括过渡段理论及试验研究、系统数值模拟和太阳能热风发电技术在高山地区的应用等。介绍我国太阳能资源情况,指出我国太阳能资源丰富,适合建造大型太阳能热风发电站。