DLR研發陶瓷顆粒工質吸熱器CentRec 出口溫度高達775℃！
發布者：本網記者Grace | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 6582查看 | 2017-11-16 16:25:00
CSPPLAZA光熱發電網訊：近日，德國科研人員首次運用聚光太陽輻射在德國宇航中心（DLR）太陽能熱發電試驗平臺Jülich塔式試驗電站上對陶瓷顆粒工質吸熱器CentRec進行了測試。據悉，此前，研究人員已在實驗室條件下使用人造陽光對該模型進行過聚光測試。
此前的2014年5月8日，DLR首次宣布開發了這個名為CentRec的離心式塔式吸熱器，通過原型機測試后，這是其首次將該吸熱器置于實際的塔式電站上進行測試。
在此次實戰測試中，吸熱器中陶瓷顆粒出口溫度達到了775℃，比商業化塔式熔鹽光熱電站的最高工作溫度高出200多度。并且，該吸熱器的內部溫度更高——溫度測量設備顯示其最高溫度可達900℃。
事實上，CentRec新型吸熱器的的創新內核是其內部旋轉腔室中直徑為1毫米的陶瓷顆粒。這些顆粒能夠更高效地吸收太陽輻射并轉化為熱量。
在腔室的旋轉過程中，陶瓷顆粒被置于一個筒狀的離心式裝置中，依靠離心力保持顆粒的運動狀態，從而實現均勻吸熱。并且腔室的旋轉速度可根據太陽輻射強度的不同作出調整。如此一來，顆粒的停留時間也隨之產生變化，而腔室內的溫度卻可以保持恒定，而不受太陽輻射影響。
采用陶瓷顆粒作為傳儲熱介質的優勢體現在以下幾個方面：
首先，陶瓷顆粒的吸熱、儲存熱性能優于其他介質，其最高工作溫度可達1000℃，而目前大型商業化塔式光熱電站中常用的熔鹽傳儲熱介質的工作溫度上限則為565℃。更重要的一點是，陶瓷在價格上的優勢十分明顯，遠低于其它傳儲熱介質。
其次，在熔鹽塔式光熱電站中，熔鹽要流經吸熱器里的金屬管道，并通過吸收太陽輻射而受熱。但是，若采用CentRec吸熱器，陶瓷顆粒可直接吸收太陽輻射，這樣就不需要利用金屬結構進行加熱，從而節省在吸熱器內部安裝昂貴的金屬管的費用，而這也是CentRec的優勢之一。
再次，與熔融鹽相比，陶瓷顆粒不會出現凍結現象，因此也無需在系統停運時對吸熱器內部管道和相關部件進行加熱。
最后，從構成成分來看，陶瓷顆粒主要由鋁土礦組成，不會對人類和環境造成威脅。
據研發團隊介紹，此項新技術適用于太陽能熱發電及太陽能高溫熱處理應用。
對于太陽能熱發電而言，該技術可以提供高達620℃的蒸汽溫度，從而提高電站的工作效率。在此情況下，較高的工作溫度則意味著整體轉換效率的顯著提高，從而降低電力成本。
而在太陽能高溫熱處理方面，研發團隊表示該技術也有潛在的應用空間。假設將該技術應用于鑄造業，對盈利情況進行計算，項目的投資成本在幾年內就回收。
研究人員表示，在接下來的幾個月里，他們將重新審查吸熱器的設計，并進行必要的改造。同時，他們計劃在2018年春天開展第二次系列試驗，并通過試驗實現吸熱器的最高工作溫度達到900℃。
另悉，這項CentRec?新型技術的開發由德國亥姆霍茲聯合會資助。為推動該技術實現商業化的推廣與應用，科研人員創立了HelioHeat公司（在亥姆霍茲企業基金會的支持下成立），并與DLR方面就許可證等問題進行談判。
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最新評論
1人參與
zjchuaran
這項技術研究很多年了，由于接收器開口限制，在規模化上有點問題。其實運動的流體直接受紅外輻射的熱機理是否最佳選擇值得研究，再者，如果使用陶瓷接收器和粉煤灰其成本會更低，而且更容易實現規模化和充分借用傳統的流化床換熱技術。
2017-11-23 21:51:23
0
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