Abstract ：

储热技术在解决可再生能源间歇性问题和提高能源利用效率等方面发挥着重要作用。本文针对储热技术的研究进展,分别从材料、装置、系统、政策干预等方面进行了综述。针对储热材料的性能提升,本文对构建复合型储热材料的配方研究、材料特性的微观模拟研究,及其相关的制备技术进行了总结。此外,随着高温熔融盐储热材料在光热发电系统中的广泛应用,本文对其产生的高温腐蚀行为与腐蚀防护技术进行了概述。储热装置方面,本文重点介绍了板式、填充床式和管壳式储热单元的强化传热方法。储热系统与应用方面,本文对基于相变储热和热管理、热化学储热、液态空气储能的应用研究进行了概述。最后,储热技术的发展离不开适当的政策干预,因此本文对不同国...

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热化学储热 显热储热 液态空气储能 政策与经济 相变储热

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利用课题组自行配制的二元混合熔融盐(KNO_3-Ca(NO_3)_2)开展导热油与低熔点熔融盐的管内强制对流实验研究。通过实验得到导热油与低熔点熔融盐的总换热系数,并通过最小二乘法和Wilson分离法得到了管内低熔点熔融盐侧的对流换热系数及其准则关联式。与不同的经典传热关联式对比,最大偏差为+23%。考虑高温熔融盐的变物性特征,利用黏度项对Dittus-Boelter方程关联式进行修正。经过修正后的Dittus-Boelter方程与实验测试结果最大偏差为-15%,偏差值明显减小。过渡流实验数据和Hausen方程及Gnielinski方程的最大偏差均为10%,实验结果验证了传热关系式仍适用于高温...

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太阳能 蓄热 熔融盐 换热器 传热 强迫对流

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低熔点熔融盐管内强迫对流换热的实验研究

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熔融盐 换热器 太阳能 传热 强迫对流 蓄热

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为准确计算纳米熔盐的传热储热能力,利用高温熔融法将SiO_2纳米颗粒分散至二元硝酸盐(60%NaNO_3-40%KNO_3)中,制备了5种不同含量SiO_2纳米颗粒的纳米熔盐复合材料。基于阿基米德法测量液体密度和拉筒法测量液体表面张力的原理改进实验装置,搭建高温熔盐密度、表面张力实验台。实验对制备的5种纳米熔盐的表面张力和密度进行实验测量,并对实验数据进行拟合,得到5种纳米熔盐密度和表面张力随温度的变化关系,拟合得到纳米熔盐密度和表面张力与温度之间的实验关联式。结果表明,基盐及5种纳米熔盐的密度均随温度的升高而下降,且加入SiO_2纳米颗粒后,熔融盐的密度变化不明显。基盐及5种纳米熔盐的表面张...

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表面张力 纳米熔融盐 密度 拉筒法 阿基米德法

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为探究加热条件对纳米熔盐热物性和形貌结构的影响,采用微波法将平均粒径为20 nm的SiO2纳米粒子以1％质量分数添加到低熔点四元混合硝酸盐Ca(NO3)2·4H2O-KNO3-NaNO3-NaNO2中制备纳米熔盐,利用同步热分析仪(DSC)、激光闪射分析仪(LFA)以及扫描电镜(SEM)分析熔盐的比热容、导热系数和形貌特征.结果表明,纳米熔盐的热物性与分散的均匀程度随微波加热条件的不同而变化,加热温度为250℃,恒温90 min时,纳米熔盐的比热容和导热系数平均提高率最大分别为18.5％和38.4％.利用扫描电镜对材料进行形貌分析,发现纳米熔盐形成了特殊的纳米结构,随着纳米结构数量的增加,其比热容也随之提高.可见,微波法是一种提高纳米熔盐热物性的有效方法.

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比热容 微波加热 熔融盐 纳米粒子 纳米结构 太阳能热发电

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一种原位合成碳化钨粉末的方法。 该方法以废旧硬质合金为电极，采用熔盐电解法原位合成碳化钨粉末，熔盐电解法采用双向脉冲进行电解。 根据该方法， 采用双向脉冲， 在熔融盐介质中， 以废硬质合金为电极，当废碳化钨氧化时，钨以离子形式溶解，改变电流方向后沉积，与碳阳极泥原位反应生成碳化钨粉末。 本发明实现了阳极泥的合理处理和回收产品的高端应用，无需复杂的方法将钨粉加工成碳化钨，通过短流程回收制备出高性能的碳化钨纳米粉体。

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为了验证经典对流换热关联式对于新型的低熔点四元硝酸盐的适用性,该文研究了不同工况下低熔点四元混合硝酸盐在套管式换热器内的受迫对流换热特性。通过套管式换热器内管中的熔盐与壳侧的导热油的换热实验,测量得到熔盐与导热油在套管式换热器实验段的进出口温度,并获得了熔盐与导热油的总传热系数。通过威尔逊分离法从总传热系数中分离得到熔盐侧的对流换热系数,从而研究圆管中熔盐的对流换热特性。结果表明:该低熔点四元盐在研究的充分发展紊流区域内,其雷诺数在1×10~4～5×10~4之间,普朗特数在4.9～15.5之间,熔盐和导热油的总换热系数在670～1300 W/(m~2·K)之间,熔盐侧的对流换热系数在2900～...

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熔融盐 受迫对流 传热 紊流段

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为提高熔盐的比热容,将平均粒径为20 nm的SiO_2纳米粒子以1%质量分数添加到自主研发的四元混合硝酸盐中,采用超声-微波法,得到低熔点熔盐纳米复合材料。采用同步热分析仪测量熔盐纳米复合材料的比热容。试验结果表明,微波干燥法可使熔盐纳米复合材料的比热容提高约38.8%,而常规干燥方法仅能使其比热容提高19.4%。采用扫描电子显微镜(SEM)观察熔盐纳米复合材料的微观结构,发现固体熔盐表面形成了类似链状的特殊纳米结构。这种具有高比表面积和高表面能的特殊结构是比热容提升的关键。此外,采用微波干燥法还可以提高熔盐纳米复合材料的制备效率。

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熔融盐 纳米粒子 纳米结构 比热容 蓄热材料 微波干燥

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通过SAM软件建立了建设在中国拉萨市、以低熔点熔盐为集热蓄热工质的80 MW熔盐槽式太阳能热发电站模型,结合理论分析,通过参数分析法,以槽式集热系统的集热效率等性能参数为优化目标,对该槽式电站模型的集热系统进行模拟优化分析。主要分析了集热器的开口宽度和集热系统的布置方案对熔盐槽式电站集热系统性能的影响。通过对比分析各组数据,得到适用于熔盐槽式电站的集热器、集热器阵列最佳布置方案(即集热系统单回路中最佳集热器数量和总回路数)、集热系统工质最佳设计出口温度和集热系统最佳分区数之间的匹配关系。

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太阳能热发电 槽式 SAM 集热器 数值模拟 熔融盐

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优选出一种熔点较低、分解温度较高的新型低成本四元混合硝酸盐,对其熔点、分解温度、潜热、比热、密度、热扩散系数、导热系数以及热稳定性进行实验与分析,并基于实验数据对于优选的混合熔盐的显热蓄热成本进行计算,结果表明该低成本四元混合硝酸盐在熔点、分解温度、成本、热稳定性等方面都具有显著优势,有作为中高温传热蓄热介质在太阳能热电厂及核电发电厂中应用的潜质.

Keyword ：

储能 太阳能热发电 熔融盐 热稳定性 热物性

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