熔融盐传热蓄热材料的制备及其性能研究

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可再生能源具有间歇性和不能稳定供应的缺点,不能满足大规模工业化连续供能的要求。为了有效地解决可再生能源的转换、储存与运输问题,必须发展高效传热蓄热技术。在太阳能热利用技术中,目前使用的传热蓄热介质主要有:空气、混合油、水/蒸汽、钠和铝等金属、熔融盐类等。其中,熔融盐作为传热介质可以达到较高的温度,同时具有蓄热功能,还可以克服由于云遮带来的蒸汽参数不稳定等问题,因此是目前应用较多、较为成熟的传热蓄热材料。 目前国内没有温度高于500℃的熔融盐传热蓄热材料,国外只有美国等国家拥有此类技术,熔融盐材料配方和制备工艺处于垄断状态。为此本文采用静态熔融的方法制备了混合熔融盐材料。探讨了温度、添加剂的种类和用量对熔融盐热稳定性的影响;通过分析熔融盐中NO<,2><->含量来研究硝酸熔盐的氧化和分解;进行了熔融盐的蓄/放热实验,讨论了添加剂的种类和用量对熔融盐蓄/放热性能的影响。结果表明,通过加入添加剂所制备的熔融盐传热蓄热材料,既强化了硝酸熔盐的传热性能,又扩大了熔融盐的工作温度范围;且加入的添加剂为高沸点的无机盐,有效地提高了熔融盐的热分解温度,增强了熔融盐的热稳定性。这种新型的传热蓄热介质相变潜热大、熔点低,降低了对系统的尺寸和能量的要求,能量利用率高,节能效果好,实现了对低成本高性能熔融盐合成工艺的理论预测,为工程应用提供基础方法。
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