同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐設(shè)計(jì)及系統(tǒng)傳熱特性研究

【摘要】：目前150℃-200℃左右的中高溫蒸汽在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用廣泛,工業(yè)鍋爐的能耗在社會總能耗中占據(jù)了較大的比重,同時(shí)工業(yè)鍋爐由于運(yùn)行情況較差,效率較低,并且缺乏有效的環(huán)保設(shè)施,廢氣的排放對環(huán)境的污染較大。所以發(fā)展太陽能鍋爐,部分替代工業(yè)鍋爐,對于工業(yè)供熱領(lǐng)域的節(jié)能減排有著重要的意義。因此本文對槽式太陽能集熱器與回路型重力熱管在太陽能中高溫蒸汽利用領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了探索研究,自行研制了一種新型的同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐系統(tǒng)。 本文首先介紹了工業(yè)蒸汽供熱領(lǐng)域的現(xiàn)狀以及太陽能熱利用的最新發(fā)展?fàn)顩r,并初步對比太陽能發(fā)電與太陽能蒸汽利用的經(jīng)濟(jì)性,最后綜合分析得出了太陽能中高溫蒸汽的巨大的研究價(jià)值。 本文通過完整地設(shè)計(jì)一套集熱功率為62.7kW,設(shè)計(jì)蒸發(fā)量為50kg/h的太陽能鍋爐系統(tǒng),總結(jié)了一套較為完整的太陽能鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算流程。同時(shí)為了降低系統(tǒng)的成本,在國外發(fā)電通用的槽式太陽能集熱技術(shù)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了重大改進(jìn)：設(shè)計(jì)了一種新型的同軸套管式U型集熱管替代直通式真空集熱管作為集熱元件,并對其進(jìn)行建立了傳熱學(xué)模型,經(jīng)理論計(jì)算效率為66%,經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)修正后效率為59%,在滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率要求的基礎(chǔ)上,將集熱管成本降低為直通式真空集熱管的1/15；同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中對同軸套管式U型集熱管進(jìn)行了改進(jìn),結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)思想,獲得了一種能更方便準(zhǔn)確安裝、效率更接近于直通式真空集熱管的新型的單層玻璃管同軸套管式槽式太陽能集熱模塊；為了解決相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)系統(tǒng)的管路布置問題以及提高系統(tǒng)工作的可靠性,設(shè)計(jì)了四桿機(jī)構(gòu)用于固定管路。 在完成了同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐的搭建以后,對其啟動(dòng)特性進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)研究,通過對實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)的分析得出了系統(tǒng)在華北地區(qū)實(shí)際工作環(huán)境中的啟動(dòng)特性,得出了系統(tǒng)的效率計(jì)算方法。通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境影響因素的總結(jié),在系統(tǒng)效率的計(jì)算中增加了由于集熱器邊緣效應(yīng)以及鏡面結(jié)冰等原因造成的系統(tǒng)效率降低的影響因素。 【關(guān)鍵詞】：同軸套管 回路型重力熱管 槽式集熱器 太陽能鍋爐 傳熱特性
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TK229.9;TK51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 主要符號表7-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 研究目的和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 國內(nèi)外太陽能中溫蒸汽利用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)外槽式太陽能技術(shù)現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 槽式太陽能集熱管研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 熱管技術(shù)在槽式太陽能技術(shù)中的利用18-19
• 1.4 本文的研究的主要內(nèi)容19-22
• 2 同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐設(shè)計(jì)22-58
• 2.1 槽式太陽能集熱器總體設(shè)計(jì)22-25
• 2.1.1 槽式太陽能集熱器22-24
• 2.1.2 鐵塔設(shè)計(jì)24-25
• 2.2 同軸套管式U型集熱管設(shè)計(jì)及理論分析25-33
• 2.2.1 同軸套管式U型集熱管設(shè)計(jì)25-28
• 2.2.2 同軸套管式U型集熱管傳熱理論模型28-33
• 2.3 集熱管支撐結(jié)構(gòu)及出口管路布置33-35
• 2.4 蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)35-45
• 2.4.1 盤管換熱器設(shè)計(jì)36-37
• 2.4.2 蒸汽發(fā)生器整體設(shè)計(jì)37-41
• 2.4.3 蒸汽發(fā)生器附件設(shè)計(jì)41-44
• 2.4.4 蒸汽發(fā)生器保溫設(shè)計(jì)44-45
• 2.5 補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)45
• 2.6 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)45-49
• 2.7 回路型重力熱管及蒸汽發(fā)生器保溫計(jì)算49-50
• 2.8 回路型重力熱管流動(dòng)阻力分析50-57
• 2.9 本章小結(jié)57-58
• 3 測量系統(tǒng)及測量原理58-66
• 3.1 太陽輻射強(qiáng)度測量系統(tǒng)58-59
• 3.2 溫度測量系統(tǒng)59-62
• 3.3 壓力測量系統(tǒng)及蒸汽輸出控制系統(tǒng)62-63
• 3.4 流量測試系統(tǒng)63-64
• 3.5 鍋爐水位控制、報(bào)警及顯示系統(tǒng)64
• 3.6 數(shù)據(jù)采集及記錄系統(tǒng)64-65
• 3.7 本章小結(jié)65-66
• 4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及系統(tǒng)熱效率計(jì)算66-79
• 4.1 系統(tǒng)熱效率計(jì)算66-69
• 4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及分析69-77
• 4.3 本章小結(jié)77-79
• 5 總結(jié)與展望79-82
• 5.1 本文的主要內(nèi)容79
• 5.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)79-80
• 5.3 展望80-82
• 附錄1:蒸汽發(fā)生器自動(dòng)補(bǔ)水和水位控制電氣圖82-83
• 附錄2:同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐系統(tǒng)圖83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 作者簡介88-89
• 致謝89-90

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

螺旋管內(nèi)高壓汽液兩相強(qiáng)制對流沸騰傳熱試驗(yàn)    周云龍;洪文鵬;孫斌;張玲;陳聽寬;

水平管內(nèi)氣液兩相流中單氣泡形態(tài)特征實(shí)驗(yàn)研究    顧漢洋;郭烈錦;張西民;王智偉;

我國工業(yè)鍋爐節(jié)能潛力分析與建議    王善武

環(huán)形窄縫通道中沸騰壓降的實(shí)驗(yàn)研究    彭常宏;郭贇;賈斗南;秋穗正;蘇光輝;聶常華;

我國太陽能資源及其開發(fā)利用    趙媛,趙慧

太陽能熱管的研制和應(yīng)用    孫全平,陳曉華,陳金發(fā)

太陽能熱發(fā)電技術(shù)的進(jìn)展及現(xiàn)狀    胡其穎

我國煤燃燒研究發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢    隋建才;杜云貴;徐明厚;劉藝;

拋物柱面聚焦的幾種跟蹤方式的光學(xué)性能分析    陳維,李戩洪

太陽能熱發(fā)電系列文章(1) 聚光類太陽能熱發(fā)電概述    張耀明;王軍;張文進(jìn);孫利國;劉曉輝;

環(huán)狀狹縫通道流動(dòng)沸騰傳熱的理論及實(shí)驗(yàn)研究    蘇順玉

回路型重力熱管太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及理論分析    彭耀鋒

太陽能鍋爐中回路型熱管傳熱特性的研究    沈國放

商丘地區(qū)太陽能資源分布和氣候分析    陳巧;農(nóng)國傲;熊坤;張濤;閆研;

建昌縣近50年光照資源趨勢變化及特征分析    馬永忠;李明春;黃英華;楊學(xué)強(qiáng);

臨沂地區(qū)太陽能利用的氣候條件分析    裴洪芹;楊昆;劉興允;

煤耗居高不下的原因分析及改進(jìn)措施    王麗霞;侯炳恒;

熱管換熱器在通風(fēng)換氣中的應(yīng)用研究    趙耀華;楊開篇;刁彥華;劉建榮;于雯靜;

煤氣化燃燒在中小型鍋爐的應(yīng)用    王勇;劉萍;

密閉式冷卻塔熱力計(jì)算問題研究    方明霞;章立新;

浮法玻璃廠蒸汽過熱器的開發(fā)設(shè)計(jì)與應(yīng)用    張景勝;周玉成;李德良;

換熱器回收余熱的最佳值和最大值    張兆寧;

定槳距風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的建立    賈玉梅;

內(nèi)置轉(zhuǎn)子套管換熱器的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究    張震;楊衛(wèi)民;閻華;丁玉梅;

換熱器強(qiáng)化傳熱技術(shù)——轉(zhuǎn)子內(nèi)插件的實(shí)驗(yàn)    張震;丁玉梅;閻華;關(guān)昌峰;楊衛(wèi)民;

降膜冷凝器技術(shù)及其應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)的實(shí)踐研究    張茂勇;張軍;鄭良村;馬寧;

攀枝花市節(jié)能技術(shù)途徑的研究    高仁堂;

試論節(jié)能的行政執(zhí)法問題    胡苑;

太陽能級硅提純技術(shù)研究進(jìn)展    葉其輝;陳紅雨;

用于太陽能熱發(fā)電輸熱管道的紅柱石基復(fù)相陶瓷的研究    吳建鋒;冷光輝;徐曉虹;劉升升;

發(fā)展綠色能源要打好“氣象服務(wù)牌”    陶平;布亞林;王紀(jì)軍;

冷凝式燃?xì)鉄崴鞯拈_發(fā)研究    魏敦崧;丁曉敏;婁桂云;

冷凝式燃?xì)鉄崴鲹Q熱裝置研究    徐德明;周高云;婁桂云;魏敦崧;

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

重力熱管傳熱過程的數(shù)學(xué)模型及液氮溫區(qū)重力熱管的實(shí)驗(yàn)研究    焦波

有機(jī)基太陽能電池中有序結(jié)構(gòu)材料及其界面和性能    楊志勝

氧活性粒子注入煙氣資源化脫硫脫硝研究    潘巧媛

太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)中低溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的數(shù)值優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究    李晶

微細(xì)通道流動(dòng)沸騰換熱機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究    郭雷

基于管網(wǎng)計(jì)算理論的通用鍋爐水動(dòng)力計(jì)算系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    謝金芳

燃煤電站煙氣SO_2和NO氣體濃度在線監(jiān)測技術(shù)的研究    王華山

基于光后向散射法的煙塵濃度測量技術(shù)研究    邢鍵

北京市可再生能源綜合規(guī)劃模型與政策研究    高新宇

盤南電廠石灰石—石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)性能分析與運(yùn)行優(yōu)化    尹元熙

江西省能源供需缺口預(yù)測及對策研究    劉雷

城市居民小區(qū)內(nèi)微環(huán)境的數(shù)值模擬研究    包毅

長江航運(yùn)支持保障船舶節(jié)能指標(biāo)體系研究    武斌

太陽能潛—顯熱儲熱復(fù)相陶瓷的研究    方斌正

太陽能高效吸熱陶瓷材料的研究    劉孟

集中供熱控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    盧秋實(shí)

動(dòng)力煤煤質(zhì)與燃燒特性關(guān)系的基礎(chǔ)研究    劉明銳

初終參數(shù)變化對核電汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性影響研究    王超

多晶硅鑄錠的研究與熱場模擬    續(xù)艷鑫

18個(gè)城市工業(yè)鍋爐控制污染措施評價(jià)(上)    俞珠峰,周然,呂欣

槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展    羅智慧;龍新峰;

拋物槽太陽能集熱器蒸汽發(fā)電系統(tǒng)    劉毓偉,陳濱

工業(yè)鍋爐煤潔凈工程    楊澤亮,楊承,陳振林

潔凈煤技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀    吳東垠;馬玉峰;李中樹;

小型分離式熱管工作溫度與傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究    唐志偉,馬重芳,蔣章焰

燃煤鍋爐的氣、煤混燒技術(shù)改造    韓子能,孫風(fēng)江,韓勇,張丙生,李艷霞,李國慶,李國棟,王振宙

窄縫環(huán)形通道內(nèi)飽和沸騰的實(shí)驗(yàn)研究    張弛,吳埃敏,蘇光輝,彭常宏,秋穗正,褚俊,賈斗南,聶常華

垂直同心環(huán)形管內(nèi)上升氣液兩相環(huán)狀流含氣率與壓降預(yù)測    張軍,陳聽寬,聞建龍,羅惕乾

在垂直環(huán)形窄縫流道中的沸騰傳熱特性研究    沈秀中,宮崎慶次,徐濟(jì)鋆

垂直矩形窄縫流動(dòng)過冷沸騰時(shí)的汽泡行為和換熱    潘良明

城市廢棄物的CFB焚燒和氣化特性試驗(yàn)    李志偉

熱管技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)器中的應(yīng)用研究    王軍

高熱流密度回路型重力熱管蒸發(fā)器傳熱特性的數(shù)值分析    趙輝

回路型重力熱管散熱器沸騰傳熱的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析    王雪峰

回路型重力熱管太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及理論分析    彭耀鋒

青藏鐵路凍土重力熱管傳熱特性的研究    陳忠杰

導(dǎo)熱姆A重力熱管的實(shí)驗(yàn)研究    王同章

熱管式真空管太陽集熱器所用重力熱管的研制    張成懷,劉自強(qiáng),莊向東

開啟式重力熱管傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究    李夔寧,童明偉,嚴(yán)嘉

半開式自調(diào)節(jié)重力熱管應(yīng)用研究    李中華,王少棟,劉洪文

重力熱管內(nèi)流動(dòng)與傳熱的研究現(xiàn)況    陳崗,夏吉良,辛明道

重力熱管內(nèi)小熱流密度冷凝換熱研究    蘇俊林,趙曉文

重力熱管冷凝段中液膜的傳熱分析    趙虎軍,鞠胤宏,李英,甄麗娟

半開式自調(diào)節(jié)重力熱管應(yīng)用研究    李中華,王少棟,劉洪文

內(nèi)螺紋重力熱管冷凝段的計(jì)算機(jī)模擬    林春花,舒水明

長圓柱形果蔬冷激處理過程傳熱特性分析    陳愛強(qiáng);楊昭;尹海蛟;張娜;

土壤傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究    戚隆溪;王柏懿;陳強(qiáng);

液氮窄縫傳熱特性研究    王如竹;徐艇;

基于COSMOSFLoworks波紋管傳熱機(jī)理仿真分析    胡光忠;王維慧;

三維橫向紊動(dòng)射流傳熱特性的數(shù)值模擬    張玲;李少華;郭婷婷;

羅非魚冷凍曲線的研究    邱澄宇;黃小勇;

冷藏罐裝蟹肉殺菌傳熱特點(diǎn)的研究    邱澄宇;

電加熱地板輻射供暖地板傳熱特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究    董淑萍;劉艷華;李廷賢;張水香;

關(guān)于新型水火管鍋爐結(jié)構(gòu)特性的分析    蘇保玲;程菲;周冬雷;

應(yīng)用CFD對D-T型雙軸臥式攪拌裝置功率特性和傳熱特性的模擬    馮惠生;劉榮;楊騰;

太陽能鍋爐項(xiàng)目全面啟動(dòng)    本報(bào)記者 甄真

校企聯(lián)手提升國際競爭力    本報(bào)記者 鄭建玲

太陽能鍋爐開啟工業(yè)之旅    本報(bào)記者 周芳

力諾瑞特瞄準(zhǔn)太陽能鍋爐市場    王如風(fēng)

山東力諾瑞特啟動(dòng)太陽能鍋爐項(xiàng)目    崔文

濟(jì)南重點(diǎn)推廣“工業(yè)綠動(dòng)力”    宋莉

力諾瑞特推出“工業(yè)綠動(dòng)力”    記者 宋莉

三杰公司“水陸并進(jìn)”成效顯著    記者 陳耀群

高效利用海南燦爛陽光    姚莉莉 黃曉華

激光武器的殺傷原理    王一凡

重力熱管傳熱過程的數(shù)學(xué)模型及液氮溫區(qū)重力熱管的實(shí)驗(yàn)研究    焦波

飛機(jī)電熱除冰過程的傳熱特性及其影響研究    肖春華

平板通道內(nèi)螺旋纖肋強(qiáng)化傳熱機(jī)理及傳熱特性研究    唐玉峰

微型燃燒器內(nèi)燃燒與傳熱特性研究    李艷霞

半導(dǎo)體激光器組件的傳熱特性與熱電控制技術(shù)研究    楊明偉

重力熱管式抽油桿柱研制及其傳熱特性分析    畢勇

含鈦無氟連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的基礎(chǔ)研究    漆鑫

多壁碳納米管沸騰換熱性能研究    薛懷生

脈動(dòng)流化床機(jī)理研究    劉云芳

霧化射流場中粒子運(yùn)動(dòng)和傳熱特性的研究    錢麗娟

同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐設(shè)計(jì)及系統(tǒng)傳熱特性研究    王武軍

多孔介質(zhì)預(yù)混燃燒中的氣固溫度分布及傳熱特性研究    李?yuàn)?/span>

鰭片管傳熱特性的數(shù)值模擬與分析    吳國洪

小型軸向槽道熱管制備工藝研究及實(shí)驗(yàn)性能分析    鄭威

CPU重力熱管使用不同天然工質(zhì)時(shí)的傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究    吳治娟

直接接觸式二元冰制備過程特性研究    樊建斌

太陽能真空集熱管內(nèi)傳熱特性的研究    胡曉景

高壓水煤漿鍋爐燃燒、傳熱、積灰結(jié)渣及污染物排放特性的試驗(yàn)研究    徐慧芳

微生物發(fā)酵傳熱特性研究及溫度場模擬    徐永松

幾種強(qiáng)化管的傳熱特性及污垢特性的實(shí)驗(yàn)研究    邵天成