文档介绍：多孔介质中熔融盐流体高温斜温层蓄热的热特性
一、背景
主要内容
二、实验装置
三、数值模拟
四、数值模拟结果与分析
五、模拟计算与实验结果的比较
六、结论与下一步工作
一、背景
聚光集热子系统
热-功-电转换子系统
蓄热子系统
1)蓄热系统是太阳能高温热利用的关键子系统之一。
冶金
能源开采
交通
%
%
6%
10%
建材
%
化工
工业能耗统计
污染物和CO2排放与能耗基本一致
有
色
钢
铁
2) 高效高温蓄能技术在工业节能中具有重要意义
以钢铁、有色金属、建材、石化等为代表的大规模原材料工业占全国工业总产值的43%,但其能耗占工业总能耗的72%,占全国能源消费总量的52%。
高效蓄能技术在《国家中长期科技发展规划》中是重点优先发展的战略性能源技术!
一、背景
一、背景
2)高效高温蓄能技术在工业中的余热利用
a) 冶金部门总余热资源占其燃料消耗量的50%以上;机械、化工、玻璃搪瓷、造纸等企业占25%以上。
b) 高温余热。高于500℃的余热资源,大部分来自工业炉窑。
直接燃烧燃料:如熔炼炉、加热炉、水泥窑等;
炉料自身燃烧:如沸腾焙烧炉、炭黑反应炉等;
国外城市垃圾焚烧炉的烟温达到840-1100℃。
c) 中温余热。温在200~500℃的余热资源。各种热能动力装置及某些炉窑设备中的高温气体在燃烧室或炉膛中做功或传热后排出的气体一般在中温范围内。
3)蓄热的作用意义
容量缓冲
可调度性和时间延迟
提高年利用率
电力输出更平稳
高效满负荷运行
一、背景
4)国内外研究现状
存在大温差对流换热过程,其流动和换热特性规律研究
是提高能量储存与交换效率的重要途径
一、背景
带双罐熔融盐蓄热装置的塔式系统
Fig. from Sun Lab
一、背景
James等
斜温层单罐间接蓄热系统
双罐系统与斜温层
单罐系统的经济性
比较:65%
4)国内外研究现状
5)熔融盐高温斜温层混合蓄热方法(idea)
3
1
2
5
7
4
9
8
10
1- 高温壳管式相变换热器
2- 斜温层显热蓄热段
3- 低温壳管式相变换热器
4- 底部进出口
5- 泡沫碳化硅陶瓷片
7- 罐体
8- 顶部进出口
9- 安全阀
10- 罐盖
一、背景
斜温层
热流体
冷流体
565℃
290℃
蓄热过程
斜温层
热流体
冷流体
565℃
290℃
放热过程
一、背景
5)熔融盐高温斜温层混合蓄热方法(Principles)