塔式光热发电熔盐储换热及汽轮机热力系统研究

该文在对塔式光热发电站及熔盐储换热系统进行理论分析的基础上提出了一种新的熔盐储换热方式,并对其进行了理论分析和仿真计算。仿真计算结果表明：熔盐储热量较小时,可以通过增大换热面积或在熔盐中加入导热介质（金属）提高换热能力;当循环流量不变时,由传热面积增加、换热管数增多所引起的管道总热量增加程度远大于传热面积减少所引起的热量增加程度,可为光热发电工程项目优化设计提供参考依据。     

超疏水光热转换材料的研究进展

光热转换材料可以将可再生的太阳能高效转换为热能,并在海水淡化、废水净化等领域取得了良好效果,但受限于材料本身的性质缺陷,难以大规模应用。最近的研究表明,超疏水特性可防止污染物附着在材料表面的光热位点,研究者通过超疏水改性,赋予了光热转换材料以优异的自清洁性能。该创新策略极大地提高了光热转换材料的稳定性和持久性,为光热转换材料的实际推广应用提供了可能性。详细介绍了超疏水改性的方法、过程和机理,并重点综述了超疏水光热转换材料的最新研究进展和应用案例。最后,辩证分析了超疏水光热转换材料面临的挑战以及优化策略,进一步展望了超疏水光热转换材料的发展趋势和工程应用前景。     

太阳能光热利用主要技术及应用评述

评述了太阳能光热利用的两种主要技术,即光热转换和光热发电。阐明了其基本工作原理、装备和实际应用。重点介绍了具有现实意义的太阳能光热转换和光热发电系统及其应用,指出了其优缺点,并展望了相关技术的发展趋势。     

铝基合金储热材料在太阳能热发电中的应用及研究进展

铝基合金储热材料储热密度大,热导率高,热循环稳定性好,在太阳能热发电储热应用中具有明显优势.综述了铝基合金储热材料在国内外的研究状况,铁基合金铝液的腐蚀机理及各种抗腐蚀措施.铝基合金储热材料在实际应用中存在的主要问题是其液态腐蚀性较强.针对这一问题,指出研究多元铝基合金和金属-陶瓷复合相变储热材料将是铝基合金储热材料的发展方向.     

储热材料在聚光太阳能热发电中的研究进展

储热系统是聚光太阳能热发电系统中的关键部分,介绍了熔盐、高温混凝土、金属合金等高温储热材料的物理性能及其在聚光太阳能热发电中的应用进展,指出了各种储热材料的优缺点,从储热材料的热物理性能、热稳定性、传热关系式等方面展望了储热材料在聚光太阳能热发电系统的研究.     

光热膜蒸馏用光热转换材料的研究现状

面对全球淡水资源的短缺,光热膜蒸馏因具有能源环保可持续、低能耗、高截盐、不易结垢等优势成为极具吸引力的新型海水淡化技术,其渗透通量与膜的光热转换性能密切相关。介绍了以金属纳米材料、无机半导体材料、碳基材料、聚合物材料及其他材料为光热转换材料的光热膜蒸馏的研究进展,并指出光热膜蒸馏面临的主要挑战和对未来的展望。     

陶瓷材料在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为研究

为开发氟化物熔盐传热蓄热载体材料,将NbN、VC、WB和MoC陶瓷浸渍在850℃的LiF-NaF-KF熔盐中100h,采用理论计算、腐蚀率及扫描电镜等技术对材料腐蚀行为进行研究。研究发现,陶瓷材料耐氟化物熔盐腐蚀能力可根据其与F2(g)反应的△G来判断,其中△G值越大,材料耐腐蚀性能强。陶瓷材料耐熔盐腐蚀性依次为MoCVCNbNWB,其腐蚀机理主要是陶瓷与分解产生的小分子发生氟化反应。MoC腐蚀率最小仅为0.26um,其作为高温氟化物熔盐载体材料有望获得广泛应用。     

太阳能驱动界面光热吸油材料的研究进展

油水分离技术被视为解决海上溢油问题的一种有前景的方法。在现有的技术中,基于界面光热转换效应的太阳能驱动原油吸附技术凭借低能耗和高效率而备受关注。本文综述了用于原油吸附的光热材料的最新进展。首先,概述了界面光热转换的机理。然后,总结了光热吸附剂的最新研究成果,重点介绍了其结构设计。最后,阐述了光热装置在原油吸附方面面临的挑战和机遇。     

光热转换材料及太阳能热水器的现状和发展方向

太阳能的充分开发和利用离不开太阳能材料和技术的发展.主要从光热转换材料发展的角度阐述了光热转换材料在太阳能热水器中的应用.针对太阳能热水器产业的发展以及"太阳能热水器与建筑一体化"的研究和应用,探讨了今后平板太阳能热水器的研究和应用,从而确定了平板太阳能热水器是今后太阳能热水器的主要发展方向,提出了平板太阳能热水器普及推广亟需解决的几方面问题.     

太阳能发电材料的发展应用前景

随着现代社会的经济技术发展,人们对能源的依赖越来越高,但化石燃料是不可再生资源,而太阳能发电技术的应用是未来摆脱化石燃料,减少温室气体排放的重要手段之一。太阳能发电潜力巨大,但是需要相应光电材料的发展,提高太阳能转化及降低制造成本是目前太阳能普及的迫切需要以应对未来能源危机。     

浅谈我国光热发电趋势

太阳能光热发电虽在我国起步比较晚,可随着国家日渐对可再生能源的重视,促使光热发电产业呈迅猛发展趋势。光热发电,以一项相对慢热的新型能源模式,正吸引着来自各方面愈来愈多的资本,极有可能发展为国内资本与企业竞争的新投资热点。这里结合我国目前光热发电状况,对该产业未来在我国的发展趋势谈下粗浅认识。     

面向太阳能光热发电的NaNO3-KNO3-Mg(NO3)2三元硝酸熔盐

Solar Salt(60%NaNO_3-40%KNO_3)熔盐作为传蓄热介质,在太阳能光热发电领域应用广泛。以Solar Salt熔盐为基础,采用熔融共混法,通过添加Mg(NO_3)2·6H_2O制备了低熔点NaNO_3-KNO_3-Mg(NO_3)_2三元熔盐(NKM熔盐),优化了制备工艺,获得了最佳工艺参数及条件,获得了三元熔盐热物性变化规律。通过热物性分析,确定NKM熔盐配比为49.5%NaNO_3-33%KNO_3-17.5%Mg(NO_3)_2。与Solar Salt和HTS(53%KNO_3-40%NaNO_2-7%NaNO_3)熔盐相比,NKM熔盐具有较低的熔点和良好的温度使用范围,黏度较小,储热性和导热性良好,适合作为中温储能材料应用于光热发电。     

两种合金在氯化物熔盐中腐蚀行为研究

氯化物熔盐是太阳能热发电储热系统具有前景的储热介质,但其对金属材料具有很强的腐蚀性。研究了太阳能热发电系统两种常用材料316L不锈钢和Inconel 625合金在900℃的NaCl、KCl、MgCl2和CaCl2熔盐中的腐蚀行为,采用XRD、带有能谱分析系统的扫描电镜分析了腐蚀产物的相组成和形貌。研究结果表明:两种材料在氯化物熔盐中均腐蚀严重,但在碱土金属氯化物熔盐(MgCl2、CaCl2)中的腐蚀程度要比它们在碱金属氯化物熔盐(NaCl、KCl)中严重得多。与Inconel 625合金相比,316L不锈钢在同种氯化物熔盐中的腐蚀速度较快。造成这种现象的原因是316L不锈钢表面的腐蚀产物FeCr2O4和Fe3O4比Inconel 625合金表面的腐蚀产物更易在氯化物熔盐中溶解。研究结果将有助于太阳能热发电系统的选材和发展腐蚀防护技术。     

金属铀的水蒸气腐蚀行为研究现状

金属铀是一种重要的核材料,在国防工业和能源系统中得到广泛应用,由于其具有高化学活性,当贮存环境中含有微量水蒸气时容易发生腐蚀而影响其使用性能。为深入认识金属铀在含水环境中的腐蚀老化过程,研究人员开展了大量科学研究。围绕腐蚀产物、腐蚀动力学以及腐蚀机理综述了国内外关于金属铀与水反应过程的主要研究成果,从氧化铀缺陷结构、金属铀微观结构对反应过程的影响以及O_2的氧化抑制机理等方面对下一步研究方向进行了展望。     

硝酸熔盐储热材料在太阳能利用中的研究进展

随着全球经济的快速发展,能源危机日渐凸显,太阳能作为可再生能源的一种,越来越受到人们的重视.因此,如何高效利用太阳能资源值得深究.熔盐具有良好的蓄热特性,在石化、电池及冶金行业中发挥着很大的作用,尤其可以作为传热蓄热介质应用于太阳能热发电和太阳能制氢中.其中硝酸盐的特性较为适合用于熔盐储热材料.主要针对硝酸熔融盐体系,一是介绍了硝酸熔融盐体系在太阳能方面的应用,二是介绍了国内外学者对此体系的物化性质研究,如工作温度范围、热力学性质及热稳定性等.通过对比,总结了不同混合熔融盐各项性能的异同.指出了硝酸熔融盐性能深入研究的方向,为硝酸熔盐在能源开发利用和环境保护等方面发挥更重要的作用提供了重要参考.     

燃煤MHD发电Cr25Al5电极材料的腐蚀行为研究

采用Ｃｒ＿（２５）Ａｌ＿５合金进行煤渣／种子条件下静态腐蚀试验（温度１３７３－１５７３ｋ，时间５０－１５０ｈｒ），试验后得出三种温度下腐蚀重量变化与腐蚀时间的关系，并借助金相显微镜、扫描电镜和俄歇分析进行有关形貌及成份分析，试验表明，温度是材料腐蚀的主要因素，在１４７３ｋ条件下材料的抗蚀性最好，Ａｌ、Ｓｉ元素在腐蚀过渡层中富集，Ｃｒ元素变化不大，但有从基体向外扩散的趋势。由此，这一材料若能进一步改进，可望在控制壁面温度的半热壁型通道中进行试验研究。     

室温磁制冷材料La（Fe0.94Co0.06）11.7Si1.3在去离子水中腐蚀行为的研究木

针对La（Fe0.94Co0.06）11.7Si1.3磁制冷材料在去离子水中的腐蚀行为进行了研究，结果表明，腐蚀速率随时间的变化而变化，开始时腐蚀速率较快，随着时间的延长，腐蚀速率逐渐变慢。XPS能谱分析表明，腐蚀产物主要由γ-Fe2O3、Co（OH）2及H2SiO3组成，产物形态较为疏松，不足以对基体形成有效保护。腐蚀产物中没有发现La的信息，其具体原因有待在后续工作中进一步深入探讨。     

基于生物精细构型的光催化材料和光热转换材料的研究进展

目前,全球性的能源危机和环境污染问题备受关注。太阳能作为一种可再生的能源,实现其清洁、高效和低成本的转换及利用具有十分重要的意义。其中,利用光催化可将太阳能转换为可存储和运输的氢能,而通过光热效应可借助太阳能对海水进行淡化,这将有助于缓解能源短缺、环境污染以及淡水资源紧缺等问题。如何提高光能转换材料的能量转换效率是当今太阳能转换领域的关键课题。材料的性质由多种因素决定,其中构型是最重要的因素之一。因此,优良的材料构型设计成为材料、化学、生物等多学科、多领域的研究热点,以满足光电催化、光热治疗、能量转换与存储等不同领域的应用需求。然而,目前人工制备手段以"自下而上"的化学自组装与"自上而下"的物理加工方法为主,不仅成本和效率难以兼顾,更难以精准构筑具有复杂精细三维分级构型的微纳结构。对此,有学者提出"遗态材料"的概念,借鉴自然界生物体(包括微生物、动物以及植物)的精细构型,并以自然界生物体结构作为模板,制备出具有特殊结构和功能的材料。这为当今许多领域的科学研究提供了丰富的灵感和启发。近年来,基于生物精细构型的光能转换遗态材料发展迅速,在光电催化及光热领域取得了丰硕的成果。受自然界中的光合作用启发,可通过光催化反应将太阳能转换为化学能。具有三维分级结构的材料的各向异性强、反应接触面积大、微纳米孔多,能够有效增强半导体催化剂的电学、光学特性和催化性能。以树叶、蝴蝶等生物为模板的微纳多孔结构材料提高了催化剂对入射光的吸收,同时也为水分解反应提供了更多的反应位点,其产氢性能比普通构型的材料提高了数倍。同时,在光热水蒸发系统中,木材、蝶翅、莲蓬等模板由于快速的吸水能力、高效的光吸收和光增强能力以及良好的隔热性能,其与金属纳米颗粒的复合材料具有优异的光热蒸发速率与光热转换效率。本文从光催化水分解与光热水蒸发两个领域的应用方面,分别介绍了基于树叶、蝴蝶、硅藻等天然生物精细分级结构的高效太阳能转换材料的构筑及应用,对设计、制备具有分级微纳构型的光能转换材料提供一定的理论参考和借鉴意义。     

聚变发电用材料

聚变发电用材料必须能经受高温、高能量的辐射破坏、高产出的蜕变元素以及高热－机械应力。聚变发电材料除了要满足这些需要外，还要面临其他的挑战。