DLR研發(fā)陶瓷顆粒工質(zhì)吸熱器CentRec 出口溫度高達(dá)775℃！
發(fā)布者：本網(wǎng)記者Grace | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 1評論 | 9882查看 | 2017-11-16 16:25:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：近日，德國科研人員首次運用聚光太陽輻射在德國宇航中心（DLR）太陽能熱發(fā)電試驗平臺Jülich塔式試驗電站上對陶瓷顆粒工質(zhì)吸熱器CentRec進行了測試。據(jù)悉，此前，研究人員已在實驗室條件下使用人造陽光對該模型進行過聚光測試。
此前的2014年5月8日，DLR首次宣布開發(fā)了這個名為CentRec的離心式塔式吸熱器，通過原型機測試后，這是其首次將該吸熱器置于實際的塔式電站上進行測試。
在此次實戰(zhàn)測試中，吸熱器中陶瓷顆粒出口溫度達(dá)到了775℃，比商業(yè)化塔式熔鹽光熱電站的最高工作溫度高出200多度。并且，該吸熱器的內(nèi)部溫度更高——溫度測量設(shè)備顯示其最高溫度可達(dá)900℃。
事實上，CentRec新型吸熱器的的創(chuàng)新內(nèi)核是其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)腔室中直徑為1毫米的陶瓷顆粒。這些顆粒能夠更高效地吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為熱量。
在腔室的旋轉(zhuǎn)過程中，陶瓷顆粒被置于一個筒狀的離心式裝置中，依靠離心力保持顆粒的運動狀態(tài)，從而實現(xiàn)均勻吸熱。并且腔室的旋轉(zhuǎn)速度可根據(jù)太陽輻射強度的不同作出調(diào)整。如此一來，顆粒的停留時間也隨之產(chǎn)生變化，而腔室內(nèi)的溫度卻可以保持恒定，而不受太陽輻射影響。
采用陶瓷顆粒作為傳儲熱介質(zhì)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：
首先，陶瓷顆粒的吸熱、儲存熱性能優(yōu)于其他介質(zhì)，其最高工作溫度可達(dá)1000℃，而目前大型商業(yè)化塔式光熱電站中常用的熔鹽傳儲熱介質(zhì)的工作溫度上限則為565℃。更重要的一點是，陶瓷在價格上的優(yōu)勢十分明顯，遠(yuǎn)低于其它傳儲熱介質(zhì)。
其次，在熔鹽塔式光熱電站中，熔鹽要流經(jīng)吸熱器里的金屬管道，并通過吸收太陽輻射而受熱。但是，若采用CentRec吸熱器，陶瓷顆粒可直接吸收太陽輻射，這樣就不需要利用金屬結(jié)構(gòu)進行加熱，從而節(jié)省在吸熱器內(nèi)部安裝昂貴的金屬管的費用，而這也是CentRec的優(yōu)勢之一。
再次，與熔融鹽相比，陶瓷顆粒不會出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，因此也無需在系統(tǒng)停運時對吸熱器內(nèi)部管道和相關(guān)部件進行加熱。
最后，從構(gòu)成成分來看，陶瓷顆粒主要由鋁土礦組成，不會對人類和環(huán)境造成威脅。
據(jù)研發(fā)團隊介紹，此項新技術(shù)適用于太陽能熱發(fā)電及太陽能高溫?zé)崽幚響?yīng)用。
對于太陽能熱發(fā)電而言，該技術(shù)可以提供高達(dá)620℃的蒸汽溫度，從而提高電站的工作效率。在此情況下，較高的工作溫度則意味著整體轉(zhuǎn)換效率的顯著提高，從而降低電力成本。
而在太陽能高溫?zé)崽幚矸矫?，研發(fā)團隊表示該技術(shù)也有潛在的應(yīng)用空間。假設(shè)將該技術(shù)應(yīng)用于鑄造業(yè)，對盈利情況進行計算，項目的投資成本在幾年內(nèi)就回收。
研究人員表示，在接下來的幾個月里，他們將重新審查吸熱器的設(shè)計，并進行必要的改造。同時，他們計劃在2018年春天開展第二次系列試驗，并通過試驗實現(xiàn)吸熱器的最高工作溫度達(dá)到900℃。
另悉，這項CentRec?新型技術(shù)的開發(fā)由德國亥姆霍茲聯(lián)合會資助。為推動該技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化的推廣與應(yīng)用，科研人員創(chuàng)立了HelioHeat公司（在亥姆霍茲企業(yè)基金會的支持下成立），并與DLR方面就許可證等問題進行談判。
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zjchuaran
這項技術(shù)研究很多年了，由于接收器開口限制，在規(guī)?；嫌悬c問題。其實運動的流體直接受紅外輻射的熱機理是否最佳選擇值得研究，再者，如果使用陶瓷接收器和粉煤灰其成本會更低，而且更容易實現(xiàn)規(guī)?；统浞纸栌脗鹘y(tǒng)的流化床換熱技術(shù)。
2017-11-23 21:51:23
0
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