近年来，我国风电、太阳能发电发展迅速，然而由于电网发展滞后等因素的影响，我国新能源发电消纳问题日益突出。采用蓄热技术，将晚上的低谷电或可再生能源发电通过电蓄热形式储存起来用于白天建筑物供暖或工业热利用是一种有效的解决方法。相比于双罐蓄热，熔盐单罐蓄热技术具有成本低、系统简单等优点，尤其适用于小型建筑物冬季供暖。将盘管换热器与圆柱形隔板集成于单罐内，充分利用了盘管换热器传热系数大、空间紧凑和隔板能有效减小蓄热介质掺混的优点，是实现单罐释热的有效方法。
　　本文以本课题组自行研制的二元混合硝酸盐(53wt％KNO3+47wt％Ca(NO3)2)作为蓄热介质，空气作为取热介质，通过数值模拟对单罐释热过程使用的关键性部件(盘管换热器和圆柱形隔板)进行了优化，并最终提出了熔盐单罐释热过程热量供需不平衡的解决策略。
　　用盘管换热器的出口温度、单罐的释热功率和释热效率评判单罐释热过程释热性能优劣，优选了盘管换热器布置位置和取热方式、圆柱形隔板尺寸和材料。研究结果表明:单罐释热性能随换热器布置高度增大得到改善，但当盘管换热器布置在整个环形通道(布置Ⅵ)时单罐释热性能最佳;盘管换热器上进下出取热方式下的释热性能高于下进上出下的释热性能;圆柱形隔板的径向无量纲尺寸取Db/Dt=0.6，轴向无量纲尺寸取Hs/Ht=0.075和Hx/Ht=0.050时单罐释热性能最佳，并且隔板应采用具有较好隔热效果的材料。但盘管换热器布置位置和取热方式、圆柱形隔板尺寸和材料的改变，没有从根本上解决单罐系统释热过程供需不平衡的问题。
　　分析研究了盘管换热器布置位置和取热方式、圆柱形隔板尺寸和材料对单罐内熔盐流场的影响。结果表明:对于集成了圆柱形隔板与盘管换热器的单罐系统，增加温度分层和增加释热流体流经换热器流速不可兼得，释热流体流经换热器流速对释热性能的影响大于罐内熔盐温度分层对释热性能的影响，且盘管换热器周围熔盐流速是决定熔盐单罐系统释热性能最主要的因素，当熔盐流经盘管换热器的流速大小接近时，还需综合考虑盘管换热器周围旋涡的强化换热作用。
　　增加盘管换热器进口速度可提高熔盐单罐的释热性能，采用变进口速度工况条件成为解决熔盐单罐系统释热过程供需不平衡的有效途径之一。在得到的优化结果的基础上，对熔盐单罐释热过程稳定热输出的获得展开研究。当盘管换热器进口速度与释热时间满足公式Vinlet=15.315+1.352et/4.616时，熔盐单罐可获得稳定的热输出。此时，盘管换热器进口速度与单罐内熔盐平均温度满足公式Vinlet=16.764+480.739e-Ts/71.032。