国家推出“3060”目标,并大力推进“风光水火储、源网荷储”一体化发展,旨在促进能源转型和经济发展。电加热固体储能技术就是以社会需求为导向,以清洁无污染的供暖方式代替燃煤供暖,同时削峰填谷,平衡电力供应。因此,该技术在我国得到迅速发展。电加热固体储能机组蓄热温度可达800℃高温,蓄热体的出口风温和风速受到供热时长及运行调节的影响波动变化范围很大。而换热器作为固体储能供热系统中的一个重要环节,其一次侧的供风温度和风速不断发生变化,与传统供热系统稳定的供热参数存在很大差异,因此换热装置与供热系统的匹配性、安全性对于供热系统整体运行效果的提升具有重要作用。首先,通过查阅文献对固体储能供热系统和换热器的特点及工作原理进行研究,并分析固体储能技术与传统供热系统的差异,提出电加热固体储能供热系统中换热器的优化必要性。其次,搭建固体储能供热试验台,进行供热系统放热实验对换热器换热性能进行测试,并通过构建翅片管式换热器的等比简化模型进行数值模拟,结合实验数据验证模型可行性。最后,利用所建立的模型改变换热器入口风速、入口风温进行变工况模拟研究分析其换热特性,并建立三种换热器优化结构模型,进行换热器结构的优化模拟研究。研究结果表明,换热器换热效率主要在60%-80%之间,整体偏低,换热器回风温度与二次侧供水温度间温差最大2.8℃,最小0.3℃,二者温度极为接近是由于换热器翅片的管排安排不合理,导致管壳内后半部分换热量极低。换热器的换热量与换热器入口风速、入口风温呈正相关,换热器入口风速为1.472m/s时,第三组、第四组5列热管水的温升占比分别为0.138、0.079,其经济性较低。增加入口风速,能够提高换热器单列热管温度变化均匀性,但提升效果有限。在此基础上,提出将不同翅片高度的翅片管进行排列组合,并模拟分析介质温度变化、风侧温降占比变化以及温降不均匀性系数多方面的优化效果,得到翅片管组合方式为4mm两列、6mm两列、8mm两列、10mm两列、12mm两列、14mm十列从前往后依次进行排列的换热器总体优化效果最佳,当换热器入口风速较大时,该组合的换热能力优于原结构,且其风侧温降均匀性提高了44.89%,翅片面积节省25.62%。