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鈉基二元熔鹽高溫傳熱蓄熱工質(zhì)

865   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:北京工業(yè)大學(xué)  
2023-10-26 13:48:26
: 1.本發(fā)明涉及一種用于高溫傳熱蓄熱的混合熔鹽的配方,屬于高新技術(shù)中物理傳熱儲能技術(shù)領(lǐng)域。 背景技術(shù): : 2.由于太陽能熱發(fā)電可與低成本大規(guī)模的蓄熱技術(shù)結(jié)合,可提供穩(wěn)定的高品質(zhì)電能,克服了風(fēng)力和光伏電站由于無法大規(guī)模使用蓄電池而造成輸電品質(zhì)差,對電網(wǎng)沖擊大的缺陷,被認(rèn)為是可再生能源發(fā)電中最有前途的發(fā)電方式之一,有可能成為將來的主力能源。 3.目前,在技術(shù)成熟的槽式太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域,商業(yè)化電站均采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì),這導(dǎo)致電站大規(guī)?;b機(jī)成本高、工作溫度低、系統(tǒng)壓力大、可靠性低、導(dǎo)熱油壽命短、成本高,最終只能達(dá)到14%的年平均發(fā)電效率。 4.塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)一般采用水蒸氣或空氣作為傳熱工質(zhì)。水蒸氣和空氣高溫下傳熱系數(shù)低且不均勻、系統(tǒng)壓力非常高等缺點(diǎn),這很大程度上降低了系統(tǒng)的可靠性,提高了系統(tǒng)投資和后期維護(hù)成本。 5.熔融鹽作為傳熱蓄熱材料已廣泛應(yīng)用于能源、動(dòng)力、石化、冶金、材料等行業(yè)。但單一組分的熔融鹽熔點(diǎn)太高,無法滿足傳熱工質(zhì)對低熔點(diǎn)的需求,通過科學(xué)混合各類組分的方式,可以形成共晶混合熔融鹽,且共晶混合熔融鹽的熔點(diǎn)顯著降低,能夠在較寬的運(yùn)行溫度范圍內(nèi)保持組分穩(wěn)定、熱物性均勻。因此采用適宜的熔融鹽作為傳熱蓄熱介質(zhì),可以有效提升太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的性能。具體體現(xiàn)在:首先,熔融鹽工作溫度較導(dǎo)熱油等介質(zhì)高出100℃左右,使得系統(tǒng)發(fā)電效率得以提高;其次,由于熔融鹽的工作壓力(約2個(gè)大氣壓左右)遠(yuǎn)低于導(dǎo)熱油等介質(zhì)的壓力(10 ? 20大氣壓),使得太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的可靠性得到提高;第三,采用熔融鹽作為傳熱蓄熱介質(zhì),同高溫導(dǎo)熱油相比,全壽命可由2年左右提高到20年以上,價(jià)格可由2 ? 3萬元/噸降至1萬元/噸以下;第四,熔融鹽蓄熱是解決太陽能熱發(fā)電蓄熱問題的主要手段。 6.目前,熔鹽作為傳熱蓄熱介質(zhì)已經(jīng)在太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。例如美國加利福尼亞州的solar two和西班牙的andasol太陽能電站均采用solar salt(60wt%nano3+40 wt%kno3)作為傳熱蓄熱介質(zhì)。該種混合熔鹽具有良好的熱穩(wěn)定性和低廉的成本,但是它的熔點(diǎn)高達(dá)220℃,這對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性提出了考驗(yàn)。具有較低熔點(diǎn)(143℃)的hitec 鹽(7wt%nano3+53wt%kno3+40wt%nano2)被應(yīng)用在工業(yè)傳熱中。該種混合熔鹽在 454℃以下具有
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