CSIRO研发光热合成气和空气布雷顿循环塔式技术
发布者:本网记者Alice | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 1评论 | 8135查看 | 2013-10-10 16:04:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)在利用塔式光热技术生产syngas合成气以及塔式空气布雷顿循环发电技术方面进行了多年的研究,并取得了一些研究成果。

  CSIRO在2011年就已经建成了一个空气布雷顿循环塔式电站,在2005年建成了太阳能合成气的示范性项目。这两个项目都建于澳大利亚新南威尔士的纽卡斯尔市的CSIRO的国家太阳能中心(NSEC)。这是澳大利亚最大的太阳能研究中心。

  其中一个于2005年建成,目前的主要实验任务是通过太阳能生产合成气Syngas,其原理是通过聚光太阳能加热合成气发生器,合成气发生器里面的水和天然气在高温下发生化学反应产生合成气syngas。syngas的主要成分为一氧化碳和氢气,其燃烧值比天然气要高出25%。美国太平洋西北国家实验室PNNL此前也对太阳能合成气进行过研究,不过其采用的是碟式聚光技术。这一示范系统的集热塔高20米,安装了170面定日镜,热能输出为500Kw,工作温度高达1000摄氏度。

  CSIRO在2010年又在上述的示范项目旁边开始建设一个1MW热功率的塔式示范电站,并于2011年建设完成,这就是采用布雷顿空气循环的塔式示范电站。该电站的集热塔高30米,安装450面定日镜。

图:图中左边小塔为syngas的示范装置,右边为布雷顿循环示范电站


  据CSPPLAZA记者了解,塔式布雷顿发电系统的工作原理是,经反射镜聚光后的太阳能照射到集热塔上的接收器上,接收器里布置有空气压缩机和空气涡轮机。新进入的空气经过空气压缩机进行压缩,然后被传输至接收器上接受太阳能辐照,压缩后的空气被加热后温度上升至900摄氏度左右,高温热空气通过空气涡轮机膨胀做功,驱动发电机发电。

图:布雷顿循环电站的热量接收器


  为克服日常的天气变化影响,压缩空气也可以被附加的天然气燃烧器加热以应对太阳辐照不理想的种种情况。由于其采用的为空气介质,目前还没有成熟的储热方案,CSIRO称正在对此进行积极研究。

  这一研究获得了日本三菱重工以及澳大利亚可再生能源机构(ARENA)下属的太阳能研究院的合作支持。

  在Solarpaces2013大会上,CSIRO也对其塔式布雷顿空气循环发电系统的最新研究成果进行了介绍。

  据本网记者了解,目前全球范围内已知的采用空气作为工作介质的光热技术的示范性项目和厂商还有DLR于2007年建成的1.5 MW的Julich Solar塔式示范电站,三花HelioFocus的碟式发电技术,以色列AORA公司的塔式技术等。但具体的技术也各有所不同。但总的来看,空气介质光热电站的商业化之路还比较漫长。
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AlexDong
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