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太阳能辅助不同容量燃煤机组热性能分析

工程热物理学报 2016年第4期37卷 695-700页

作者：黄畅侯宏娟徐璋张楠杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

本文针对槽式太阳能辅助不同容量燃煤机组的互补耦合发电系统,建立槽式太阳能集热场以及互补系统的数学模型,分析互补发电系统在典型工况以及年热力性能,并以此为基础研究集热场面积及蓄热对互补发电系统热力性能的影响。其结果表明,典... 详细信息

本文针对槽式太阳能辅助不同容量燃煤机组的互补耦合发电系统,建立槽式太阳能集热场以及互补系统的数学模型,分析互补发电系统在典型工况以及年热力性能,并以此为基础研究集热场面积及蓄热对互补发电系统热力性能的影响。其结果表明,典型工况下低功率容量的耦合机组节煤效果更好,更能在较小的集热场面积下达到较高的热电效率;而从年性能的角度看,蓄热装置的引入会使互补发电系统的热性能显著提高。

关键词：太阳能互补发电系统热性能蓄热

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槽式太阳集热器分析

太阳能学报 2014年第6期35卷 1022-1028页

作者：侯宏娟於震跃杨勇平周传文宋记锋华北电力大学能源的安全与清洁利用北京市重点实验室北京102206 浙江省电力设计院杭州310012

以槽式太阳集热器为研究对象,通过对其光热转换传递过程进行能量分析,从热力学第二定律的角度建立槽式集热器的能量传递模型,并对其计算结果进行实验验证,结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析典型工况下槽式集热器在光热转换传递过程... 详细信息

以槽式太阳集热器为研究对象,通过对其光热转换传递过程进行能量分析,从热力学第二定律的角度建立槽式集热器的能量传递模型,并对其计算结果进行实验验证,结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析典型工况下槽式集热器在光热转换传递过程中,损发生的机理、部位、大小及其分布特点。此外,还对各主要输入参数对集热器效率的影响规律进行分析,结果表明集热器的损主要发生在聚光和吸热体的吸热过程。结论将为槽式集热器性能的进一步改进提供依据。

关键词：槽式太阳集热器 [火用]效率 [火用]损分布

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集热器时间常数测试方法研究

太阳能学报 2006年第4期27卷 415-418页

作者：侯宏娟王志峰王如竹王佩明上海交通大学低温与制冷研究所上海200030 中国科学院工程热物理研究所-皇明太阳能集团联合实验室北京100080

集热器的时间常数反映了集热器对瞬变阶跃输入响应的快慢,如何用实验的方法对它进行简单、准确的测试是集热器热性能测试中的一项重要内容。在已有的几种测试方法的基础上导出了一种更简单的测试方法,且已经过实验验证。

关键词：集热器时间常数阶跃输入响应

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槽式集热系统流速及布置优化

动力工程学报 2015年第6期35卷 501-508页

作者：于刚罗娜侯宏娟杨勇平华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心北京102206

通过对槽式太阳能集热器结构及能量转换过程特性的研究,建立了基于多热容变物性的集热器动态仿真模型,并由LS-2型槽式集热器实验数据进行了验证.在仿真平台上结合泵、阀门等模型组建起集热系统仿真模型,并根据SEGS-VI的电站实际运行数... 详细信息

通过对槽式太阳能集热器结构及能量转换过程特性的研究,建立了基于多热容变物性的集热器动态仿真模型,并由LS-2型槽式集热器实验数据进行了验证.在仿真平台上结合泵、阀门等模型组建起集热系统仿真模型,并根据SEGS-VI的电站实际运行数据进行了对比验证.在此基础上,分析研究了系统的集热效率和所消耗总泵功随太阳辐照量及导热油流速的变化,得到了不同工况下集热系统的最优折合效率、导热油最佳流速和单支路最优长度.结果表明:在相同的导热油进、出口温度下,太阳辐照量越大,集热系统最优折合效率越高,当太阳辐照量从500 W/m2升至1 000W/m2时,导热油最佳流速从2m/s变化到3m/s;在同一太阳辐照量下,系统最优折合效率随导热油工作温度的升高而降低.

关键词：槽式集热系统动态仿真最优折合效率优化设计

太阳能辅助直接空冷发电系统背压敏感性分析及优化

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太阳能学报 2018年第1期39卷 22-28页

作者：侯宏娟宋嘉徐璋梁明宇王露杨勇平华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心

基于热力学第一定律和传热单元数法,结合关键设备的具体特性,建立太阳能辅助直接空冷发电系统模型。并以太阳能辅助某600 MW直接空冷机组为例,分析不同负荷下,辐照、风速、环境温度等因素对系统背压的影响。结果表明：引入太阳能后,相... 详细信息

基于热力学第一定律和传热单元数法,结合关键设备的具体特性,建立太阳能辅助直接空冷发电系统模型。并以太阳能辅助某600 MW直接空冷机组为例,分析不同负荷下,辐照、风速、环境温度等因素对系统背压的影响。结果表明：引入太阳能后,相较原燃煤机组系统背压略有增加,但增幅不大。系统背压在一定范围内随太阳法向直射辐照度和环境温度的增大而增大;随风速的增大而减小。开展以汽轮机净功率最大为目标的背压优化,获得不同工况下系统的最优背压。结果表明辐照对最佳背压的影响小于风速及环温对最佳背压的影响。

关键词：太阳能系统集成燃煤电站系统优化

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砂砾用于太阳能斜温层罐填料的蓄热特性

化工学报 2014年第11期65卷 4285-4292页

作者：杨勇平汉京晓李沛文侯宏娟徐犇华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 亚利桑那大学航空与机械工程系美国亚利桑那图森85721

建立了间接接触式显热蓄热实验台,对不同粒径的砂砾用于太阳能显热蓄热斜温层单罐填料的蓄热特性进行了研究。实验台蓄热装置为一圆柱形罐体,内部按六边形蜂窝状布置了19根不锈钢管。选用空气作为换热流体,流经钢管内部通道传热,钢管外... 详细信息

建立了间接接触式显热蓄热实验台,对不同粒径的砂砾用于太阳能显热蓄热斜温层单罐填料的蓄热特性进行了研究。实验台蓄热装置为一圆柱形罐体,内部按六边形蜂窝状布置了19根不锈钢管。选用空气作为换热流体,流经钢管内部通道传热,钢管外部用于与罐体内的砂砾相接触。选取了4种砂砾:细砂、中砂、滤砂和粗砂进行实验。结果表明,空隙率是影响砂砾蓄热性能的重要因素,而不是密度或粒径。其中,粗砂空隙率最低,蓄热效果最好。对于砂砾等基本物性变化不大的材料,不同蓄热温差下,蓄热效果相同。采用空气作为换热流体,蓄热效率较低,需要降低空气流速或者加长管段以强化换热。实验结果与二维简化数值模型进行对比,结果吻合良好,该模型可用于进行大型蓄热罐蓄热性能研究。

关键词：砂砾太阳能蓄热填料空隙率传热

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导热油与沙砾混合物斜温层单罐蓄热特性

中国电机工程学报 2015年第3期35卷 631-637页

作者：杨勇平汉京晓李沛文徐犇侯宏娟华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206 亚利桑那大学航空与机械工程系

提出使用浸润了导热油的砂砾作为填料,以获取更好的斜温层单罐显热蓄热效果的思路。对Xceltherm 600型导热油与沙砾混合物在不同入口温度和流速下的蓄热特性进行研究。建立了间接接触式显热蓄热实验台,选用空气作为换热流体,流经钢管内... 详细信息

提出使用浸润了导热油的砂砾作为填料,以获取更好的斜温层单罐显热蓄热效果的思路。对Xceltherm 600型导热油与沙砾混合物在不同入口温度和流速下的蓄热特性进行研究。建立了间接接触式显热蓄热实验台,选用空气作为换热流体,流经钢管内部形成的通道换热,钢管外部与罐体内的蓄热混合物紧密接触。结果表明,与纯沙砾蓄热材料相比,导热油与沙砾混合物的蓄热效率能够提高18.5个百分点,且蓄热介质内部沿径向温度梯度更小,斜温层轴向温度梯度更大。不同的空气入口温度（328.15~358.15K）,对于罐体蓄热性能影响不大,但实际电站运行的最优温度区间仍有待研究。流速也是影响罐体蓄热性能的重要指标,低流速下不仅蓄热效率提高,而且斜温层的温度梯度也会增大。

关键词：沙砾太阳能蓄热填料导热油

太阳能辅助330MW燃煤机组互补发电系统动态特性及年性能分析

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太阳能学报 2018年第12期39卷 3331-3338页

作者：侯宏娟王学伟宋红崔浩岳仁兵赵锦华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心北京102206 中机华信诚电力工程有限公司北京100029 国网节能服务有限公司北京100052

基于TRNSYS仿真平台,对槽式太阳能辅助某330MW燃煤互补发电系统典型日动态特性进行定量分析。结果表明,随着太阳能的引入,机组主蒸汽的温度、流量小幅波动,再热蒸汽温度下降、流量增加。在此基础上对互补发电系统的年性能展开分析。结... 详细信息

基于TRNSYS仿真平台,对槽式太阳能辅助某330MW燃煤互补发电系统典型日动态特性进行定量分析。结果表明,随着太阳能的引入,机组主蒸汽的温度、流量小幅波动,再热蒸汽温度下降、流量增加。在此基础上对互补发电系统的年性能展开分析。结果表明在一年中,互补发电系统所增加的功率在4-8月份明显高于其他月份。太阳能利用小时数在夏至日最高,冬至日最低,春分和秋分时二者接近并居于夏至和冬至日之间。

关键词：太阳能系统集成燃煤电站动态特性年性能

直接空冷型槽式太阳能发热电系统技术经济分析

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太阳能学报 2021年第1期42卷 90-95页

作者：侯宏娟崔浩黄畅宋红李安然赵锦华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心北京102206 中机华信诚电力工程有限公司北京100032 国网节能服务有限公司北京100032

以50 MW槽式太阳能直接空冷发电系统为研究对象,基于光电效率、发电量、度电成本评价指标,对空冷光热机组和水冷机组的年热力性能与经济性进行比较分析研究。结果表明:在储热时长9 h下,当以年光电效率最高为优化目标时,空冷机组和水冷... 详细信息

以50 MW槽式太阳能直接空冷发电系统为研究对象,基于光电效率、发电量、度电成本评价指标,对空冷光热机组和水冷机组的年热力性能与经济性进行比较分析研究。结果表明:在储热时长9 h下,当以年光电效率最高为优化目标时,空冷机组和水冷机组聚光器采光面积分别为425100 m^(2)(集热场回路数130)和398940 m^(2)(集热场回路数122),对应的年光电效率分别为13.19%和13.84%;当以发电成本最低为目标时空冷机组和水冷机组聚光器采光面积分别为647460 m^(2)(集热场回路数198)和623100 m^(2)(集热场回路数190),对应的发电成本分别为1.118元/kWh和1.069元/kWh。

关键词：太阳能热发电抛物面槽式凝汽器光电效率平准化度电成本