固体电蓄热装置结构优化及蓄放热特性的模拟
2021-12-10黄新晨于庆波
材料与冶金学报 2021年4期
关键词:风速
黄新晨,秦 勤,于庆波
(东北大学 冶金学院,沈阳110819)
风力发电具有波动性和间歇性,使得风电经常难以并网,出现了大量风电弃用现象[1-2].风电消纳问题已成为制约风电行业持续稳定发展的关键问题.
在 “三北”地区,应用弃风电储热技术供暖是提高电网调峰能力、积极培育电力消费新增长点的有效措施.利用夜间无法并网的风电加热蓄热材料,以减少机组频繁启停对电网的冲击,在峰期进行放热供暖,不仅可以有效平衡电网负荷,提高风电的利用率,还可实现分布式供暖的低成本运行[3-4].
在固体蓄热材料中,氧化镁、莫来石等材料因具有导热系数高、膨胀系数低、价格低廉等优点而得到广泛应用[5].白胜喜等[6]最早提出可使用固体电蓄热取代以水为介质的电热锅炉,其蓄热能力比同体积水的蓄热能力大5倍.廖晋[7]针对风电场弃风限电能源浪费的现象,提出风电就地消纳的固体电储热技术,建立蓄热棒簇与冷流体换热的数学模型,得到界面温度场分布的表达式.Bai等[8-9]建立了蜂窝陶瓷蓄热体一维动态模型,利用该模型研究了蜂窝陶瓷的几何形状对蓄放热的影响.胡思科等[10]模拟研究了不同孔形对蓄热体蓄放热性能的影响,结果表明采用椭圆形孔道将有利于快速蓄热.Cisek等[11]将蓄热单元固体域视为多孔介质,采用理论方法推导出蓄热单元的温度场随空间坐标的分布,并用实验加以验证,两者结果吻合度较好.
本文采用数值模拟的……
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