太阳能热发电系列12——“第四代光热发电高温固体颗粒吸热器研究”项目

昨天和大家分享了太阳能热发电系列的第十一部分：“太阳能光热发电及热利用关键技术标准研究”项目情况

今天和大家分享第十二部分：“第四代光热发电高温固体颗粒吸热器研究”项目

该项目为北京市科委资助的新能源前沿技术研究项目（原始创新类），实施周期为 2018 年 1 月至 2021 年 6 月，承担单位为中国科学院电工研究所。

课题的主要研究工作包括：

1）研究了 3 种固体吸热器，包括固体颗粒，球流，柱体等。吸热器研究采用了室内冷态实验，室外塔式热态实验两个方面。

在理论方面通过建立能流密度与得热量之间的关系分析影响吸热器热效率的因素，设计并制作了吸热器。其中球流和柱体吸热器温度达到 1100℃，颗粒吸热器最高达到 845℃，热 功率达到 415kW。

对于颗粒吸热器，课题从理论和实验研究了颗粒热物性，尺寸等对颗粒流动和吸热性能的影响，进行了一些列冷态和室内外热态实验，所研制的 MW 级颗粒吸热器日工作最长时间达到 9 小 时，达到了较高的性能。

2）研究了太阳能颗粒集热系统得热过程。建立定日镜场的聚集能流动态模型，石英管颗粒吸热器吸热传热动态模型，基于 TRNSYS 搭建了颗粒集热器动态过程仿真平台，可对太阳能辐照，定日镜投入工作台数及面积，环境气象条件，颗粒流速等变化对集热性能的影响进行动态计算，编制了相应的仿真软件。

基于以上模型分析，设计了吸热器系统，包括吸热器，进料系统，储热系统，转运机构的工艺 参数，设计了控制系统并提出了运行方式等。

3）基于对颗粒吸热器大量实验测试的基础上，对包括颗粒吸热器系统的性能测试和评价方法进行了研究，编制了相应规范，并设计制作了相应的测试仪器及数据处理软件。

4）对 800℃吸热器涉及到的辅机设备，包括高温提升机，高温储热罐，吸热器上下物料系统控制运行模式进行了研究，结合工业界开发了相应的产品。通过应用，证明了辅机设备工作情况良好。

本课题开发的 800℃高温颗粒阀门，高温颗粒提升机等填补了国内空白，为今后高温工业，特别是高温储热利用提供了装备基础。

太阳能热发电系列的第十二部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第十三部分的内容：“第四代光热发电超临界二氧化碳换热器研究”项目

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