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高效高灵活性超临界二氧化碳发电技术
超临界二氧化碳动力循环(简称sCO2循环),采用超临界CO2为工作介质实现热功转换,具有三个优势:①CO2化学性质稳定,高温下与金属材料反应弱,为进一步提高主蒸汽参数奠定了基础。②当主蒸汽温度超过550℃ 时,sCO2循环效率高于水蒸汽朗肯循环。③sCO2循环整个系统高压运行,系统紧凑。在燃煤发电、核能、太阳能、余热利用等领域具备应用前景。 2017年以来,华北电力大学徐进良教授团队在国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委重点基金、国家能源集团重大项目的支持下,对sCO2燃煤发电系统的热力循环构建、超临界CO2传热特性、sCO2锅炉及透平等关键部件概念设计等开展了研究,取得了重要进展。相关成果获得中国电力科学技术杰出贡献奖,基于相关成果获评全国高校黄大年式教师团队,接受科技日报专访:加上高温高压二氧化碳也能当发电“能手”,重点论文入选SDG7研究论文精选集,该文集是过去5年Elsevier能源类期刊针对联合国可持续发展目标的精选论文(中国约20篇),是能源领域发展的关键性研究资源。具体成果如下: 1、超临界二氧环塔燃煤发电循环构建关键技术 引入协同学,提出多级压缩sCO2循环,结合再热及间冷,构成sCO2循环提升效率的广义路径。是国家能源集团sCO2燃煤发电技术路线的基础。提出能量复叠利用原理解决循环与热源耦合面临的烟气热量全温区吸收难题,是国家重点研发计划项目中sCO2燃煤发电烟气余热吸收的关键技术。相关技术已授权美国专利1项,中国专利4项。 2、sCO2锅炉关键技术 围绕sCO2燃煤发电锅炉面临的关键难点问题,使用分流减阻、模块化设计锅炉解决压降惩罚效应,相关成果获得国内外广泛应用。提出受热面温度控制技术,形成锅炉锅侧与炉侧协同设计方法。获得燃煤sCO2循环及全生命周期特性,构建循环侧动态响应及尺度标度律,解决机组深度调峰关键问题,从效率、经济性、动态特性等方面全面论证了sCO2燃煤发电优势。相关技术已授权中国专利3项。 3、sCO2传热及换热器关键技术 提出类沸腾理论,建立高温高压实验台,具备取得数据的能力,能够对sCO2循环关键受热面的流动阻力、传热系数进行精确预测,关联式精度明显改善,并在此基础上提出了sCO2水冷壁设计,对超临界应用技术开发具有广义指导意义。相关成果被国家能源集团新能源研究院、西安热工院等相关研究机构广泛引用,推动了我国sCO2燃煤发电技术的发展。同时具备回热器的设计能力,形成了sCO2多台回热器传并联网络设计技术。 4、太阳能光热发电与低品位能源利用技术 科研团队对中高温超临界二氧化碳太阳能发电的系统设计具有丰富经验,同时在中低温太阳能与余热利用领域深耕多年。自主研发了有机朗肯循环ORC发电系统,实现了专利向企业转让,推动了ORC在余热利用、制氢、海水淡化等领域的工程应用,对系统热力学优化及工质筛选、多目标参数优化及全生命周期评价、膨胀机中多相流理论及实验等方面具有深厚基础。相关技术已授权中国专利10项。 超高参数CO2流动传热实验平台(包括主循环回路系统、冷却水循环系统、工质充液回收系统以及数据采集系统,最大运行压力和温度分别为25MPa和500oC,实现全周均匀加热和半周非均匀加热,获得了丰富的实验数据,弥补了超高参数传热数据的不足,为发展新的超临界传热理论提供数据支撑,为锅炉设计提供第一手数据资料。) 1000MW级sCO2燃煤发电系统图(采用了以下创新性成果:锅炉模块化设计,消除了压降惩罚效应;引入协同学原理,构建了三压缩循环;能量复叠利用原理,实现烟气热量全温区吸收。在透平入口参数为630℃/35 MPa条件下,发电效率达到51%,比现有超超临界水蒸气机组提高4个百分点。) 团队通过原始创新,在该领域具备较强的竞争力,能够独立承担该领域的项目。同时在本领域具有较强的影响力,与国内多家高校团队、科研院所、重点企业有实质合作。 创新点 1、提出了能量复叠利用原理及设备共享概念,解决了sCO2循环平台搭建关键难题。 2、发明了模块化二氧化碳锅炉,消除了由于大流量引起的压降惩罚效应,为sCO2锅炉的研发提供可行的技术路径; 3、提出了超临界类沸腾理论,建立了超高参数二氧化碳传热系统,为sCO2换热器设计制造提供支撑。 应用案例 本成果是国家重点研发计划项目:“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”的主要支撑,是国家自然科学基金委重点项目的主要研究对象,同时本成果应用于我国国家能源集团~20MW燃煤超临界二氧化碳平台设计。 获奖情 获得中国电力科学技术杰出贡献奖。
华北电力大学 2023-07-19
一种太阳灶式光伏-光热-温差发电综合利用系统
(专利号:ZL 201510044647.9) 简介:本发明公开了一种太阳灶式光伏‑光热‑温差发电综合利用系统,属于太阳能利用领域。本发明的太阳灶式光伏‑光热‑温差发电综合利用系统,包括光热采集系统、水路循环系统和双面集热器,光热采集系统中的伸缩杆与置物圈把柄铰连,通过置物圈把柄与伸缩杆使置物圈与聚光太阳灶的外圆口所在面平行设置;在置物圈上安装有双面集热器,该双面集热器由上部光伏组件、中部集热总成和下部光伏组件组成,且双面集热器通过通水管
安徽工业大学 2021-01-12
一种大长径比对称直驱式海流发电机组
本实用新型公开了一种大长径比对称直驱式海流发电机组。内定子绕组固定绕制在内定子中空支撑轴上,所述外转子磁钢包在外转子旋转支架的外侧壁,外转子旋转支架通过水润滑轴承套在内定子中空支撑轴外,叶轮固定安装在所述外转子磁钢外表面;输出电缆置于内定子中空支撑轴中空内部,输出电缆一端与内定子绕组的输出端连接,输出电缆另一端从中空支撑轴穿出后与外部电接收端连接,外转子旋转支架端部设有用于过滤水流的滤网。本实用新型改善了装置的受力状况,提高了可靠性;有效地减小了同等功率下的径向尺寸,从而减小挡流作用,优化流场特性,提高效率;长径比变大,散热性能更佳,有利于机组功率等级的大型化。
浙江大学 2021-04-13
防止水电站群持续性破坏的发电方案生成方法
一种防止水电站群持续性破坏的发电方案生成方法,包括如下步骤:(1)确定优化目标和约束条件, 建立水电站优化调度模型;(2)考虑水文预报的不确定性及预报流量的转化;(3)计算各个时段的潜在 出力;(4)确定发电限制规则的形式;(5)采用优化算法得到优化发电限制规则和发电方案集合;(6) 建立评价指标体系评价优选调度结果。其优点在于:本发明使得发电过程的连续性和最小程度的破坏, 进而提供一种简单通用的发电限制调度规则来指导水电站优化运行。本发明充分考虑水文预报误差对调 度结果的影响,同时采用能量形式得到优化发电限制调度规则,为决策者提供更为准确的决策依据。
武汉大学 2021-04-13
马铃薯漏播补种装置和马铃薯播种装置
本实用新型提出一种马铃薯漏播补种装置和马铃薯播种装置,该实用新型的漏播补种装置包括补种箱,以及导薯单元,其中,补种箱的底部开设有可安装导薯单元的开口,导薯单元包括卡设补种箱底部开口设置的护薯板,护薯板内部形成导薯空间,护薯板与补种箱底部开口相接处形成种薯从补种箱进入至导薯空间内部的通道;护薯板的底部设置有可落下种薯的落薯通道;护薯板内部的导薯空间中设置有转盘,转盘的圆周均布有多个可从补种箱中导入单个种薯的补种座,转盘的中部设置有可驱动转盘转动的转轴,转轴穿设护薯板外连电机。本实用新型可在马铃薯漏播时自动补种,其不仅结构简单、占用空间小,且补种效率高、工作可靠。
青岛农业大学 2021-04-13
开盒装置
本实用新型提出一种开盒装置,包括用于放置盒胚的料仓,用于抓取盒胚的机械爪,所述料仓包括第一侧板和第二侧板,还包括设于所述第一侧板一侧并向所述第二侧板凸起的凸起件,以及设于所述第一侧板一侧并可向所述第二侧板方向移动以撞击盒胚的第一移动件。本实用新型所述的开盒装置,通过凸起件和第一移动件的设置,先使盒胚与凸起件相撞使盒胚初步变形,在盒胚初步变形后,第一移动件再撞击盒胚棱边,可以确保盒胚的成功打开。
青岛农业大学 2021-01-12
饲料储运装置
本实用新型提供了一种饲料储运装置,包括储运桶、移动小车和起吊机构,储运桶用于存储饲料;移动小车上设置有支撑架,支撑架内部具有容纳并定位储运桶的容纳空间;起吊机构设置在支撑架的上端,起吊机构用于将储运桶由地面吊起并放置在容纳空间内或者将储运桶由容纳空间吊起并放置在地面上。从而能够实现青贮饲料的便捷储存和运输,解决了现有技术中采用窖贮和池贮的青贮饲料运输不便的问题。
青岛农业大学 2021-01-12
婴儿体检装置
本实用新型涉及医疗辅助用具,涉及一种婴儿体检装置,包括体检台,体检台底部设置调平底座,体检台上设置电加热板,电加热板上方设置柔性垫,体检台两侧设置护边,体检台两端设置挡板;称重传感器、超声传感器、温度传感器、AD转换电路,所述称重传感器设置在体检台中部,超声传感器相对设置在体检台两端的挡板上,温度传感器设置在柔性垫下方,AD转换电路将称重传感器、超声传感器、温度传感采集到的数据转换成数字信号;音乐播放器播放安抚音乐;控制面板设置体重、身高、加热、音乐按键;数据传输接口接收AD转换电路的处理数据,并传送到PC机;显示屏显示检测结果。具有测量快速、结果准确、过程舒适、数据采集方便快捷的优点。
青岛大学 2021-04-13
山茶播种装置
本实用新型提供一种山茶播种装置,涉及林业播种技术领域。包括播种装置主体,手持杆,容纳种子的储存箱,测土壤PH值的土壤酸度计,手持杆包括操作台、中空的上段和中空的下段,操作台与上段连接,上段另一端与储存箱顶部连接,储存箱底部的出种口与手持杆的下段连接,储存箱顶部设入种口,土壤酸度计包括头部和金属读取针,头部上部是电流表,头部嵌入操作台,金属读取针沿着上段、储存箱,延伸至下段的底端,操作台上设按钮与按钮连接的弹力装置,弹力装置另一端与位于上段内的导向杆连接,导向杆底端与出种口处的阻片左端通过转动轴连接,手持杆底端呈尖锐状。本实用新型具有结构简单,播种方便,容易判断土壤PH值的有益效果。
青岛农业大学 2021-04-13
扰动挖掘装置
本发明涉及挖掘根茎类作物的机械,尤其是一种扰动挖掘装置。包括机架和电机,电机设置在机架上,其中,还包括减振限位机构、对行调整机构、控制机构和挠动挖掘机构,机架的前端设有对行机架,减振限位机构的上端固定在对行机架上,减振限位机构的下端连接有对行调整机构,对行调整机构上设有控制机构,机架中后部的下方设有挠动挖掘机构,挠动挖掘机构设置在机架上。其结构紧凑,提高了根茎类农作物的准确挖掘率。
青岛农业大学 2021-04-13
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