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1. 研究目的与意义(文献综述)
在二十世纪中,煤炭、石油、天然气等化石能源的开发与利用揭开了大工业时代的序幕,百年前后人类总的年能源供应量增长了近10倍。然而,无节制的资源开发和低效的能源利用造成了大量的资源浪费与日益严重的生态环境污染,人类的生存空间受到了极大威胁。在新的世纪里,能源科学不得不同时面对资源短缺与环境污染的双重压力,因此,人们逐渐将目光转向可再生资源的利用上。我国西部地区有极其丰富的太阳能资源,把这些太阳能资源进行较好的利用,可以在以后很好的处理先前热力发电技术带来的能源短缺、资源耗尽、环境污染等问题[1-5]。 集中式太阳能热发电(concentrated solarpower,csp) 技术相对成熟、发电成本低、与电网匹配性好,而且其热电转换部分与常规火力发电机组相同,有相对成熟的技术加以利用,特别适合于大规模集中热发电,是可再生能源发电中最具发展前景的发电形式之一[2,6]。
由于昼夜交替、气候变化以及一天中太阳辐射强度随时间的波动性,太阳能的获取总是间歇而不连续的,另外电力负荷也存在着峰谷差,这就造成了能量供求之间在时间和空间上的不匹配,使得发电系统很难平稳运行。采用储热系统将收集到的部分太阳能储存起来,在需要时可以随时提供热能,从而实现容量缓冲、电力输出平稳、提高年利用率等目的。以塔式太阳能热发电系统为例,增装储热装置后的年利用率可由原来的25%提高到65%,而且无需燃料作为后备能源[7]。
储热方式主要有显热储热、潜热储热(相变储热)和化学反应储热。其中相变储热在几乎没有温度变化的情况下实现热能的储存,输出的温度和能量稳 定且储热密度大,单位容积储热量是显热存储的5~14倍,具有其它两种方式 难以比拟的优点[8-9],发展潜力巨大。而金属合金材料导热系数是其它相变储热材料的几十倍到几百倍[10],具有储热密度大、热循环稳定性好等诸多优点,值得大力发展。核电厂中采用熔融态的金属合金作为传热流体[11], 主要就是利用了金属合金的这一特点。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1.文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解储热镁合金的成分、组织、性能要求及制备工艺,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;
2.确定基本化学成分、合金元素、制作模具,确定熔炼工艺;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照研究方案,选定基本化学成分、制作模具、确定熔炼工艺、熔制合金,制备待测试分析试样。
第8-12周:采用金相显微镜,x射线衍射仪,差示扫描量热仪,电子探针等仪器设备分析其成分、组织和储热性能。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 耀明.太阳能热发电技术[j].高科技与产业化,2009(7):28-30.
[2] 杨艳玲,叶丽.塔式太阳能热发电技术及其在我国的应用前景分析[j].柳州职业技术学院学报,2012(5):43-47.
[3] 崔映红,杨勇平,张明智.太阳能–煤炭互补的发电系统与互补方式[j].中国电机工程学报,2008,28(5): 102-107.
