太阳能直接蒸汽热发电系统的多级耦合分析与系统集成研究

基本信息
批准号:51776196
项目类别:面上项目
资助金额:63.00
负责人:孙杰
学科分类:
依托单位:西安交通大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:洪慧,王瑞林,曲万军,刘泰秀,唐三力,蒋琼琼
关键词:
太阳能直接产蒸汽系统集成聚光太阳能热发电多级耦合
结项摘要

Direct steam generation (DSG) is a highly competitive candidate for next-generation concentrated solar power (CSP) technology. However, there exists unsolved bending and vibration issues of receiver due to low controllability of vapor-liquid two-phase flow, which could influence the secure, high-efficient and stable system running. These issues show significant component-unit-loop-system multi-level characteristics. The proposed project aims to solve these issues by carrying out multi-level coupling analysis and system integration study of DSG-CSP system. Based on the multi-level coupling model, detailed analyses of the mechanism of bending and vibration of receiver and the interaction of physical quantities between different levels are to be carried out. Control mechanisms at different levels are to be proposed, namely component-level control mechanism of re-construction of the vapor-liquid profile inside receiver by customization of surface wettability, unit-level control mechanism of stability of the vapor-liquid pattern inside receiver by active deviation angle, and loop-level control mechanism of manipulation of the vapor-liquid pattern distribution inside loop by steam mass quality at vapor-liquid separator. By combining the multi-level composite control mechanisms and the operation strategy of DSG-CSP system, the system integration principle and the real-weather-condition multi-level composite control method for DSG-CSP system are to be proposed eventually. The proposed project is expected to offer theoretical guidance for secure, high-efficient and stable running of DSG-CSP system.

太阳能直接蒸汽(DSG)热发电技术是极具竞争力的下一代聚光太阳能热发电技术,但目前系统的安全高效稳定运行受到由于气-液两相流动可控性低带来的影响问题亟待解决。该问题具有显著的部件-单元-回路-系统多级耦合特征。本项目拟开展针对DSG热发电系统的多级耦合分析与系统集成研究。通过多级耦合模型对气-液两相流动特性变化机理和物理量跨级影响机制进行深入剖析,有针对性地提出多级复合调控机制,包括通过调节集热管壁润湿性条件对管内气-液分布实现重构的部件级调控机制,通过调节集热器主动偏转角进而提高管内气-液流型稳定性的单元级调控机制,通过调节回路分离点干度控制管内气-液流型沿程分布的回路级调控机制。将多级复合调控机制与DSG热发电系统固有运行调控规律进行集成,最终提出适用于真实气象条件下的系统集成原则及复合调控方法。本项目研究成果将为DSG热发电系统的安全高效稳定运行提供理论指导。

项目摘要

太阳能直接蒸汽(DSG)热发电技术是极具竞争力的下一代聚光太阳能热发电技术,但由于气-液两相流动可控性低,使其安全高效稳定运行受到极大影响,且该问题具有显著的部件-单元-回路-系统多级耦合特征。本项目针对DSG热发电系统开展了多级耦合分析与系统集成研究,通过建立多级多物理场耦合模型对气-液两相流动特性变化机理和物理量跨级影响机制进行深入剖析,有针对性地提出了复合调控机制并进行了验证,包括通过调节集热管结构、管壁润湿性条件等对管内气-液分布实现重构的部件级调控机制,通过调节集热器主动偏转角进而提高管内气-液流型稳定性的单元级调控机制,通过调节回路分离点干度控制管内气-液流型沿程分布的回路级调控机制。将复合调控机制与DSG热发电系统固有运行调控规律进行集成,最终提出适用于真实气象条件下的系统集成原则及复合调控方法。本项目相关研究成果发表SCI论文18篇,EI论文1篇,国际会议论文4篇,国内会议论文2篇,项目负责人受邀作特邀报告1次,完成Elsevier出版社专著1章;授权发明专利10项;获中国热发电大会优秀论文奖;培养博士研究生2名,硕士研究生4名,引进(外籍)博士后1名。本项目研究成果将为DSG热发电系统的安全高效稳定运行提供理论指导。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
3

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
4

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019
5

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2018.001042
发表时间:2019

孙杰的其他基金

批准号:30700878
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31860641
批准年份:2018
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31760401
批准年份:2017
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31500506
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871149
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81360539
批准年份:2013
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21477165
批准年份:2014
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:21401096
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20807057
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31660654
批准年份:2016
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61602134
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51275277
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51706079
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51406205
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81601507
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31060305
批准年份:2010
资助金额:26.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50606020
批准年份:2006
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100205
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71862032
批准年份:2018
资助金额:29.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30801068
批准年份:2008
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301478
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51774084
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11472252
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:61402188
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81270689
批准年份:2012
资助金额:65.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

全工况条件下太阳能直接蒸汽集热系统动态运行规律研究

批准号:51406205
批准年份:2014
负责人:孙杰
学科分类:E0601
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

太阳能光导采光与热发电系统的研究

批准号:59478009
批准年份:1994
负责人:李宝骏
学科分类:E0803
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
3

太阳能与化石燃料一体化热发电系统耦合机理与热力特性研究

批准号:50776028
批准年份:2007
负责人:杨勇平
学科分类:E0601
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
4

风力发电系统与先进绝热压缩空气储能系统集成的耦合机制

批准号:51176191
批准年份:2011
负责人:杨科
学科分类:E0607
资助金额:60.00
项目类别:面上项目