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DLR研发陶瓷颗粒工质吸热器CentRec 出口温度高达775℃!

2017-11-16 16:25| 发布者: crystal| 查看: 1213| 评论: 1|原作者: 本网记者Grace|来自: CSPPLAZA光热发电网

       CSPPLAZA光热发电网讯:近日,德国科研人员首次运用聚光太阳辐射在德国宇航中心(DLR)太阳能热发电试验平台Jülich塔式试验电站上对陶瓷颗粒工质吸热器CentRec进行了测试。据悉,此前,研究人员已在实验室条件下使用人造阳光对该模型进行过聚光测试。

  此前的2014年5月8日,DLR首次宣布开发了这个名为CentRec的离心式塔式吸热器,通过原型机测试后,这是其首次将该吸热器置于实际的塔式电站上进行测试。

  在此次实战测试中,吸热器中陶瓷颗粒出口温度达到了775℃,比商业化塔式熔盐光热电站的最高工作温度高出200多度。并且,该吸热器的内部温度更高——温度测量设备显示其最高温度可达900℃。

  事实上,CentRec新型吸热器的的创新内核是其内部旋转腔室中直径为1毫米的陶瓷颗粒。这些颗粒能够更高效地吸收太阳辐射并转化为热量。


  在腔室的旋转过程中,陶瓷颗粒被置于一个筒状的离心式装置中,依靠离心力保持颗粒的运动状态,从而实现均匀吸热。并且腔室的旋转速度可根据太阳辐射强度的不同作出调整。如此一来,颗粒的停留时间也随之产生变化,而腔室内的温度却可以保持恒定,而不受太阳辐射影响。


  采用陶瓷颗粒作为传储热介质的优势体现在以下几个方面:

  首先,陶瓷颗粒的吸热、储存热性能优于其他介质,其最高工作温度可达1000℃,而目前大型商业化塔式光热电站中常用的熔盐传储热介质的工作温度上限则为565℃。更重要的一点是,陶瓷在价格上的优势十分明显,远低于其它传储热介质。

  其次,在熔盐塔式光热电站中,熔盐要流经吸热器里的金属管道,并通过吸收太阳辐射而受热。但是,若采用CentRec吸热器,陶瓷颗粒可直接吸收太阳辐射,这样就不需要利用金属结构进行加热,从而节省在吸热器内部安装昂贵的金属管的费用,而这也是CentRec的优势之一。

  再次,与熔融盐相比,陶瓷颗粒不会出现冻结现象,因此也无需在系统停运时对吸热器内部管道和相关部件进行加热。

  最后,从构成成分来看,陶瓷颗粒主要由铝土矿组成,不会对人类和环境造成威胁。

  据研发团队介绍,此项新技术适用于太阳能热发电及太阳能高温热处理应用。

  对于太阳能热发电而言,该技术可以提供高达620℃的蒸汽温度,从而提高电站的工作效率。在此情况下,较高的工作温度则意味着整体转换效率的显著提高,从而降低电力成本。

  而在太阳能高温热处理方面,研发团队表示该技术也有潜在的应用空间。假设将该技术应用于铸造业,对盈利情况进行计算,项目的投资成本在几年内就回收。

  研究人员表示,在接下来的几个月里,他们将重新审查吸热器的设计,并进行必要的改造。同时,他们计划在2018年春天开展第二次系列试验,并通过试验实现吸热器的最高工作温度达到900℃。

  另悉,这项CentRec®新型技术的开发由德国亥姆霍兹联合会资助。为推动该技术实现商业化的推广与应用,科研人员创立了HelioHeat公司(在亥姆霍兹企业基金会的支持下成立),并与DLR方面就许可证等问题进行谈判。

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最新评论

引用 zjchuaran 2017-11-23 21:51
这项技术研究很多年了,由于接收器开口限制,在规模化上有点问题。其实运动的流体直接受红外辐射的热机理是否最佳选择值得研究,再者,如果使用陶瓷接收器和粉煤灰其成本会更低,而且更容易实现规模化和充分借用传统的流化床换热技术。

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