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新型电伴热替代传统蒸汽伴热之太阳能热发电站案例
点击次数:436 发布时间:2017-08-03
    太阳能热发电站选用电伴热计划来替代蒸汽伴热的案例分析,不带储热的光热电站对保温的请求较低,选用通常的气凝胶等传统保温计划即可到达保温意图。而关于带储热的光热电站,因为熔盐的凝结点在220摄氏度左右,对保温的请求非常严厉,否则一旦熔盐凝结,对电站将形成破坏性丢失。为安全思考,现在通常选用电伴热解决计划。电伴热将会额定耗费厂用电,带来更多运营本钱开销,特别是在中国西北地区的酷寒环境下建造光热电站,因为夜间温度低至零下数十度,假如选用电伴热计划,将耗费很许多的厂用电,这会对电站的经济效益形成较大影响。但假如单单选用气凝胶等保温资料,也许又无法满意保温需求。这对中国开发光热电站项目是一个需求思考的疑问。 
    气凝胶是一种新型轻质的纳米多孔资料,具有低密度、优良的隔热功能和杰出的透光特性。其广泛应用于保温隔热范畴。光热发电站的管道保温也能够思考选用气凝胶作为保温资料。 
    1931年,美国科学家Kistler初次以水玻璃为质料选用超临界枯燥法成功制备二氧化硅气凝胶资料。常见的二氧化硅气凝胶是由二氧化硅网络骨架和填充在纳米孔隙中的气体所构成的高分散固体资料。气凝胶内部纳米网状构造通常呈链状或串珠状构造,直径约为2~20nm之间,其内部孔隙率在80%以上。 
    气凝胶具有许多独特的性质,如比重仅为水的1/5,是现在世界上zui轻的固体。气凝胶具有优良的绝隔热功能,其耐热温度可高达600℃以上,之所以具有如此杰出的隔热功能,是由气凝胶内部均匀的纳米多孔构造所决定的。 
关于气凝胶等高孔隙率多孔质资料,其传热进程包含三种方式,即对流传热、经过气凝胶固体骨架和内部孔隙的热传导、辐射传热,和内部空气发作的热对流完结。在气凝胶资猜中,因为许多纳米孔的存在,气孔内的空气分子失去了自由运动的才能,资料的热对流传热量简直为零。同时因为气凝胶资料自身具有极低的体积密度,资料的热传导率也很低。此外因为气凝胶内部纳米级多孔构造使其内部富含许多的反射界面与散射微粒,再加上在热辐射吸收方面临资料进行了改性,能够使气凝胶的热辐射经反射、散射和吸收而降到zui低。因而,气凝胶资料不论是在高温或是常温时均具有较低的导传热系数。 
    气凝胶还具有杰出的透光性,其对太阳光的透过率可到达87%以上。二氧化硅气凝胶的折射率很小(n=1.01~1.06),这意味着二氧化硅气凝胶对入射光简直没有反射丢失,能有用地透过太阳光,如10mm厚的高透光二氧化硅气凝胶层(由2~4mm气凝胶颗粒填充)的可见光透过率为85%,太阳光透过率为88%。 
    电伴热作为一种有用的管道(储罐)保温及防冻计划一直被广泛应用。其作业原理是经过伴热媒体发出一定的热量,经过直接或间接的热交换弥补被伴热管道的丢失,以到达升温、保温或防冻的正常作业请求。20世纪70年代,美国能源行业就提出用电伴热计划来替代蒸汽伴热的想象。70年代末80年代初,包含能源行业在内的许多工业部门已广泛推行了电伴热技能,以电伴热全面替代蒸汽伴热。现在,电伴热现已在石油化工、船运等多个范畴广泛应用。Andasol1、Andasol2、Extresol1、Extresol2、Gemasolar、Solana等快到30座光热电站现已或将要选用电伴热保温计划用于管道及有关设备的保温。

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