关于太阳能光热发电熔融盐储热技术的分析
高温熔融盐储热技术

高温熔融盐储热技术高温熔融盐储热技术是一种利用高温熔融盐作为热媒介来储存和释放热能的技术。
它是一种可再生能源储能技术,具有高温、高热容量和高热传导性等优点,被广泛应用于太阳能热发电、工业余热利用和能量储存等领域。
高温熔融盐储热技术的核心是利用高温熔融盐的热容量来储存热能。
熔融盐是一种具有高熔点和高热容量的盐类物质,通常由氯化钠、氯化钾和氯化钙等组成。
通过加热将熔融盐加热至高温状态,使其达到熔化状态,从而将热能储存于熔融盐中。
在储能过程中,当需要将热能释放出来时,只需将储存热能的熔融盐通过换热器与工作介质进行热交换,将储存的热能传递给工作介质,从而实现热能的释放。
这种方式既可以用于直接供热,也可以用于热发电。
高温熔融盐储热技术在太阳能热发电中得到了广泛应用。
太阳能热发电是一种利用太阳能热量产生电能的技术,通过聚光器将太阳能集中到热媒介中,使其温度升高并转化为蒸汽,再通过蒸汽发电机组产生电能。
而高温熔融盐储热技术则可以将太阳能热量储存在熔融盐中,以便在夜间或阴天时继续供应热能,从而实现全天候的发电。
除了太阳能热发电,高温熔融盐储热技术还可以应用于工业余热利用。
在许多工业生产过程中,会产生大量的余热,如果这部分余热能够得到充分利用,不仅可以提高能源利用率,还可以降低环境污染。
而高温熔融盐储热技术可以将这些余热储存起来,以备不时之需。
高温熔融盐储热技术还可以作为一种能量储存技术,用于平衡电网负荷。
在电网负荷波动较大的情况下,可以利用高温熔融盐储存电网的多余电能,并在电网负荷较大时释放出来,以实现电网负荷的平衡。
高温熔融盐储热技术的发展还面临一些挑战。
首先是材料的选择和耐腐蚀性问题。
由于高温熔融盐具有较高的腐蚀性,需要选择合适的材料用于储热设备的制造。
其次是热损失问题,高温熔融盐的热损失较大,需要通过优化设备结构和绝热措施来减少热损失。
另外,高温熔融盐储热技术的经济性也是一个重要的考虑因素,需要进一步降低成本,提高技术的竞争力。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈

塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀浅谈塔式光热发电系统是一种利用太阳能来产生电力的技术。
在这种系统中,太阳能被集中起来,用来加热一种叫做熔盐的物质。
熔盐在加热后会产生高温高压的蒸汽,然后可以带动汽轮机来发电。
而在这个过程中,熔盐的储存、换热以及温度调节都是非常重要的环节。
本文将就塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀进行浅谈。
让我们来了解一下塔式光热发电系统中熔盐的储存和换热工作。
在这个系统中,塔式反射器会将太阳能聚集起来,然后集中在一个反射塔的顶部。
在顶部的集热器中,有一种叫做熔盐的物质被加热。
熔盐是一种能够在高温下保持稳定性的物质,因此非常适合用来储存和传递热能。
一旦熔盐被加热到足够高的温度,它就会被输送到储热罐中进行储存。
储热罐的内部会设置换热管,用来将熔盐中的热能传递给工质,一般是水蒸汽。
水蒸汽在接收到热能后会膨胀成为高温高压的蒸汽,然后可以用来带动汽轮机来产生电力。
熔盐的储存和换热工作是塔式光热发电系统中非常重要的一环。
熔盐的温度调节也是一个至关重要的环节。
在塔式光热发电系统中,太阳能的供给是不稳定的,因此需要一个有效的熔盐温度调节系统来保持系统的稳定运行。
调节阀是这个系统中的一个核心部件,它可以通过调节熔盐的流量来控制熔盐的温度。
当太阳能供给充足时,调节阀可以适当减小熔盐的流量,以防止熔盐温度过高。
而当太阳能供给不足时,调节阀可以增加熔盐的流量,以确保系统能够持续稳定地运行。
熔盐调节阀的性能直接关系到整个系统的运行效率和稳定性。
塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀是塔式光热发电系统中不可或缺的一部分。
熔盐作为储能介质和传热介质,其性能直接关系到系统的运行效率和稳定性。
在设计和运行塔式光热发电系统时,需要充分考虑熔盐的储存、换热以及温度调节等工艺参数,以确保系统能够稳定高效地运行。
希望本文能够对塔式光热发电熔盐储换热及熔盐调节阀有所帮助,为相关工程技术人员提供参考。
熔融盐储能技术及应用现状

熔融盐储能技术及应用现状熔融盐储能技术是一种可再生能源的储存和利用方式,它的核心原理是将过剩能源转化为热能,然后将热能通过熔融盐的方式进行储存,并在需要的时候释放热能,以供应电力或其他能源需求。
目前,熔融盐储能技术已经被广泛应用于太阳能和风能等可再生能源的储能系统中,下面将对其技术原理和应用现状进行详细介绍。
熔融盐储能技术的基本原理是将盐类物质(如氯化钠、氯化镁等)加热至高温状态,形成熔融盐,并将热能以化学能的形式储存。
当需要利用储能时,将熔融盐通过换热系统与工作介质(如水或蒸汽)接触,从而将热能转化为动能或电能,实现能源的利用。
1.高储能密度:相比其他储能技术,熔融盐储能技术具有较高的储能密度,能够在相对较小的空间内储存大量的热能。
2.长周期运行:熔融盐储能技术能够长时间存储热能,一般可达数小时至数天,较长的储能周期使其能够满足电力系统的需求。
3.高效率:熔融盐储能技术具有较高的储能效率,一般可达到80%以上,能够有效地将储存的热能转化为动能或电能。
目前,熔融盐储能技术已经在可再生能源领域取得了一些重要的应用进展。
其中,太阳能热发电是熔融盐储能技术的典型应用之一、太阳能热发电利用太阳能辐射将熔融盐加热至高温,然后通过换热器将热能转化为蒸汽,进而驱动涡轮发电机产生电能。
熔融盐储能技术能够在太阳辐射不足或夜间等不稳定条件下提供持续稳定的电力供应。
此外,熔融盐储能技术也被广泛应用于风能储能系统中。
由于风能的不稳定性,风能储能系统往往需要储存多余的电力,并在需要的时候释放出来。
熔融盐储能技术通过将电能转化为热能,然后以熔融盐的形式进行储存,从而在风力不足或不稳定的情况下提供持续的电力供应。
目前,国内外已经建成了多个大型的熔融盐储能电站。
例如,美国内华达州的“NEST”熔融盐储能电站采用了镁铁磷酸盐作为储能介质,能够在电网需求高峰时释放出130兆瓦的电力。
中国也在积极推进熔融盐储能技术的应用,已经建成了中国第一座熔盐储能电站,宁夏中卫储能电站,该电站采用氯化镁钾作为储能介质,能够在电网需求高峰时释放出200兆瓦的电力。
熔盐塔式光热发电技术

熔盐塔式光热发电技术本文旨在阐述熔盐塔式光热发电技术,这是一种新兴的可再生能源发电技术。
本文先介绍了熔盐塔式光热发电系统的主要组成部分,包括太阳集热器、熔盐塔、热储系统、冷却系统和发电机等,然后详细介绍了相关技术的原理,并介绍了它的优势和缺点。
本文还列出了熔盐塔式光热发电技术的实施步骤,以及熔盐塔式光热发电技术在未来的发展前景。
关键词:熔盐塔式光热发电技术、太阳集热器、熔盐塔、热储系统、冷却系统Introduction熔盐塔式光热发电技术是一种可再生能源发电技术,它利用太阳能转换成热能,并在热能的基础上再发电,减少CO2的排放,同时是一种低碳技术。
它主要包括太阳集热器、熔盐塔、热储系统、冷却系统和发电机等部分。
Principle of Salt Tower-type Solar Thermoelectric Generation Technology太阳集热器是熔盐塔式光热发电技术的核心部分,其目的是将太阳辐射转换成热能,进而将热能转换成电能。
太阳集热器的工作原理是,将太阳辐射聚集到经过特殊处理的反射板上,进而将太阳辐射转化为热能传递给某种传热介质,如熔盐液或其他类似物质。
熔盐塔是熔盐塔式光热发电系统的第二个组成部分,它负责储存熔盐液,将从太阳集热器获得的热能进行热储存,以备在夜晚或多云状态下使用。
熔盐塔由一层外层的护罩和两层内层的容器组成,其中外层的护罩起到一定的保温作用,容器用于存放熔盐液。
热储系统是熔盐塔式光热发电系统的第三个组成部分,它的存在是为了储存熔盐塔聚积的热能,以备在夜晚或多云日子时进行发电。
热储系统一般由第二储热库、热力传送和热力控制等部分组成,利用热力传输器将热量从第一储热库转移到第二储热库。
冷却系统是熔盐塔式光热发电系统的第四个组成部分,它是将热能转变成电能的关键部分。
它通过液体冷却剂与熔盐塔交换热量,从而将熔盐液冷却,使其再回到太阳集热器冷凝。
该系统包括液冷循环泵、冷凝器、蒸发器和排热器等部件。
火电厂熔盐储热调峰三元盐参数

火电厂熔盐储热调峰三元盐参数一、背景介绍随着能源需求的增长和环境意识的提高,人们对清洁能源和可再生能源的需求日益加剧。
而太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多的关注和重视。
太阳能的不稳定性和间歇性给能源的储存和利用带来了很大的挑战,而熔盐储热技术能够有效解决这一问题。
二、熔盐储热技术概述熔盐储热技术是指利用高温熔融盐来储存热能,从而实现对能源的高效利用。
在太阳能光热发电系统中,熔盐储热技术可以实现多种应用,如调峰、延续发电时间等。
而对于火电厂而言,熔盐储热技术可以实现发电效率的提高,减少电网负荷波动,提高电网稳定性。
三、熔盐储热调峰三元盐参数在熔盐储热技术中,三元盐参数是非常重要的。
三元盐是指由碱金属氯化物、碱土金属氯化物和碱土金属氟化物组成的混合盐。
三元盐参数的选择对于熔盐储热系统的运行稳定性和效率有着重要影响。
1. 熔点熔点是三元盐参数中的重要指标之一。
熔盐储热技术需要在较高温度下储存热能,因此三元盐的熔点要足够高,以确保在高温环境下依然能够保持其固态状态。
熔点过高会增加熔盐系统运行的能量消耗,因此需要在保证熔盐稳定性的前提下尽量降低熔点。
2. 热容热容是指单位质量的物质在吸收或释放热量时的温度变化幅度。
热容越大,表示单位质量的三元盐在吸收或释放热量时温度变化越小,这对于熔盐储热技术的稳定性和效率至关重要。
3. 热导率热导率是指物质在单位温度梯度下传导热量的能力。
在熔盐储热系统中,高热导率可以提高热量传输的效率,从而提高系统的热能储存和释放效率。
4. 腐蚀性腐蚀性是指三元盐对于熔盐储热系统材料的腐蚀程度。
由于熔盐储热系统需要长期运行在高温高压的环境下,因此对于系统材料的腐蚀性要求非常高。
四、熔盐储热调峰三元盐参数的选择与优化三元盐参数的选择与优化对于熔盐储热系统的稳定性和效率有着重要的影响。
在选择和优化三元盐参数时,需要综合考虑熔盐系统的工作温度、热量储存密度、热量传输效率、材料腐蚀性等因素,以实现系统的高效、稳定运行。
熔盐塔式光热发电原理

熔盐塔式光热发电原理
熔盐塔式光热发电是一种利用太阳能的发电方式,它利用太阳
能将熔融盐加热,产生蒸汽驱动涡轮发电机发电的过程。
这种发电
方式具有高效、环保、可再生等特点,受到越来越多的关注和重视。
熔盐塔式光热发电的原理是利用太阳能聚焦加热熔融盐,再利
用热能产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
首先,太阳能通过反射镜等
聚焦系统将太阳光聚焦到塔顶的熔盐储罐上,将熔盐加热至高温。
随后,熔盐通过热交换器将热能传递给水,使水转化为蒸汽。
最后,高温高压的蒸汽驱动涡轮发电机发电,完成整个发电过程。
熔盐塔式光热发电原理的核心是太阳能的聚焦和热能的转化利用。
通过聚焦系统将太阳能集中到一个小面积上,可以大大提高太
阳能的利用效率。
而熔盐作为热媒体,能够长时间保持高温,使得
发电系统具有较高的稳定性和可靠性。
此外,熔盐塔式光热发电还
可以实现24小时稳定发电,因为在太阳能不足时,可以利用储热系
统存储热能,以保证发电系统的稳定运行。
熔盐塔式光热发电原理的优势在于其高效、环保、可再生等特点。
相比传统的化石能源发电方式,熔盐塔式光热发电无需燃料,
不产生二氧化碳等温室气体,对环境没有污染。
而且,太阳能作为可再生能源,具有丰富的资源,可以持续不断地供给能源,因此熔盐塔式光热发电是一种可持续发展的能源选择。
总的来说,熔盐塔式光热发电原理是一种利用太阳能进行发电的先进方式,具有高效、环保、可再生等诸多优势。
随着清洁能源的发展和应用,熔盐塔式光热发电必将在未来发电领域发挥重要作用,成为推动能源转型的重要力量。
熔盐储能技术及发展现状

熔盐储能技术及发展现状熔盐储能是一种新兴的储能技术,它利用高温熔盐进行能量的储存与释放,具有高效、可靠、安全等特点,近年来得到了广泛的关注和研究,并在多个国家得到应用,其中,中国是熔盐储能技术的主要应用国家之一。
一、定义熔盐是一种含碱金属、硝酸盐等多种盐类物质的熔融产物,具有高沸点、低粘度、低蒸气压、高体积热量等特性,是一种很好的储热和传热介质。
熔盐储能是利用储热材料的温度变化、相变,来实现存储和释放热量的过程。
储热介质吸收电能和辐射能,并储存于介质中,在低温下释放热能。
在熔盐的选择方面,根据酸根离子的不同,常见的熔盐种类包括硝酸盐、氟化盐、氯化盐、碳酸盐、硫酸盐和混合熔盐等。
其中,硝酸盐具有熔点低、比热容大、热稳定性高、腐蚀性相对较低等优点,目前被广泛使用。
从成分构成来看,常见的熔盐品种有二元盐(40%KN03+60%NaNO3)、三元盐(53%KN03+7%NaN03+40%NaN03)和低熔点熔盐产品等,其中,目前二元熔盐的应用最为普遍与成熟。
二、熔盐储能优势1.储能密度高。
熔盐储能使用温度区间较宽,熔盐温度可达400。
C以上,提供了较大的温差,储能密度具有明显优势。
2.储热时间长。
通过扩大熔盐储热罐容量扩充储能时长,可以实现单日IOh以上储热能力。
3.使用寿命长。
从原理上来看,熔盐储能利用的是熔盐材料本身的显热,不发生化学变化,使用寿命可达30年以上。
4•价廉易得。
熔盐是一种或多种盐的混合物,在国内的储藏量较为丰富,材料来源广泛,成本优势明显。
5.无污染、零排放。
运行稳定性好、无爆炸或火灾危险、泄漏蒸汽无毒、不会产生二次污染。
三、应用场景熔盐储能是一种可以传递能量、长时间、大容量储能的技术路径,可以实现太阳能到热能的转换,作为储能介质可以实现将热能和电能的双向转换,目前主要应用在光热发电和火电机组灵活改造领域。
同时,还可以适用于工业余热储能、谷电工业制热、光伏弃电储能、风力弃电储能、交通运输储能等多种场景。
熔盐储热技术原理

熔盐储热技术原理
熔盐储热技术是一种利用熔盐作为储能介质的技术,可以将电能转化为热能,并在需要时释放热能。
在熔盐储热系统中,熔盐作为储能介质起到了关键的作用。
熔盐是一种具有相对较高的热容量和热导率的材料,能够在较小的温度变化下吸收或释放大量的热能。
常用的熔盐材料包括氯化钠和氯化钾等。
熔盐储热系统的工作原理如下:首先,当存在充足的电力供应时,电能被转化为热能,用于加热和熔化熔盐。
通过电加热或其他方式将熔盐加热至高温状态,将热能储存在熔盐中。
随着熔盐的温度升高,系统储存的热能也增加。
当需要释放热能时,通过改变熔盐的流动路径将热盐从储热罐中抽出,经过换热器将热能传递给工作介质,如水蒸汽。
工作介质的温度随之升高,可以被用于产生蒸汽、驱动涡轮发电机等进行能量转化。
同时,被抽出的冷盐将重新流回到储热罐中,重复利用。
熔盐储热技术的优点在于具有较高的热稳定性和储能效率。
熔盐在储存期间可以保持相对稳定的温度,不易因外界影响导致热能的损失。
此外,熔盐储热系统的储能效率较高,可达到80%以上,使得系统具有良好的能量转化效果。
总之,熔盐储热技术通过利用熔盐作为热能储存介质,实现了电能到热能的转化和储存。
该技术具有热稳定性高、储能效率
高等优点,广泛应用于太阳能、风能等可再生能源的储能和利用中。
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关于太阳能光热发电熔融盐储热技术的分析
选题说明
目前来看,作为集中发电用途,光热发电较光伏发电有着成本低、工作稳定、电网设施要求低的优势。
同时,光热发电有槽式聚光、塔式聚光和太阳池等多种形式,各地可以因地制宜,减少工程成本。
因此,目前规模太阳能发电绝大多数都是光热发电形式。
作为新能源,太阳能也有着发电功率易受外界条件影响、发电品质差的缺点。
为了较少电网功率波动,提高新能源竞争力,对大规模储能技术进行探索是非常必要的。
所以本文在这里以光热发电技术为对象分析熔融盐储能技术的优势与不足。
一、两种主要光热发电技术工作原理简介
槽式太阳能热发电
如图1槽式热发电利用反光镜将太阳光光线聚焦到集热管中,加热管中的盐,一般是硝酸钾、硝酸钠,也有使用导热油传导热的。
反光镜开口可达4米,而集热管直接只有几厘米,所以集热管内温度可以接近400摄氏度,是比较优质的发电热源。
经过熔融盐泵的泵送,高温熔融盐汇集在热盐储存罐中,再输入正起蒸汽发生装置(未画出)产生高温蒸汽,蒸汽推动透平旋转做功后降温后再次循环到蒸汽发生器。
而冷盐则储存的冷盐储存罐中,之后由泵泵送回集热管中加热。
图1 槽式太阳能热发电示意图图2 塔式太阳能热发电示意图
塔式太阳能热发电
如图2,塔式热发电也是利用反光镜聚集光线产生高温,只是其采用平面镜
阵列远距离点聚光方式,聚光效率要低于近距离线聚光;但这种方式产生的温度较高(500摄氏度以上),作为发电热源更为优质,同时也有利于后面要提到的热蓄电。
其发电原理也与槽式相同,通过泵送熔融盐在热盐储存罐、冷盐储存罐以及聚光加热装置中循环,并在换热器中将热量传递给水,水蒸气推动透平发电,也构成一个封闭回路。
槽式热发电不需要高大的塔结构,聚光效率也更高;而塔式热发电无需复杂的管网结构,热量损失较低。
关于三种主要的光热发电数据摘自文献1,如表1。
表1 三种太阳能热发电发电参数
上述两种光热发电占了规模太阳能发电量的绝大多数,尤其是槽式热发电,目前其发电成本已经下降至可商业开发的价格,发展前景广阔。
二、热蓄能原理与性能分析
原理
热蓄能是一种普遍使用的技术要求基底的蓄能技术,可以分为显热储热和潜热储热。
前者通过提高储热工质的温度来提高储热量,因此按照工质状态又分为液体显热储热、固体显热储热和固体/液体双介质显热储热;后者则主要利用工质(一般都是水)相变时要吸收或放出大量热的原理实现储热储能的,这种方式供热时温度变化很小,但对设备要求很高(耐压)。
而上面提到的两种太阳能热发电技术都采用了液体显相储热方式。
白天利用富余热加热熔融盐或导热油,储存在隔热性很好地热盐储存罐中;到了晚上在将这一部分高温工质循环出来加热水,从而继续发电。
其工作模式为光照足够强时系统处于蓄热储能状态,光照强度下降到一定水平后,系统开始工作,通过补充热源来继续推动透平做功(一般通过调整发电功率延长做功时间)。
当储能热源温度下降到一定温度后,系统逐渐停机。
性能分析
目前槽式热发电和塔式热发电利用显相储热的方法可以在失去光照后保证透平连续运转七个半小时以上,在光照时间长的地方基本可以达到24小时供电的效果。
下面主要联系抽水蓄能、压缩空气蓄能、飞轮储能和蓄电池这四种常用蓄电蓄能方式分析直接蓄热储能的优势。
1.蓄热储能直接利用光热发电产生的热能,不存在能量转化过程,因此效率较高;
2.不需要额外的设备,仅需要扩大传热工质储存罐;
3.储能设备就在发电区域,自调节供能不依赖厂外电网,也不存在远距离输电损失问题;
4.技术成熟,蓄热技术广泛使用,经验积累丰富,易于运行、维修;
5.夜间供能,利用温差可补偿一部分热量损失;
6.储能量足够大,足够透平连续运转七小时以上。
而抽水蓄能由于环境条件限制要求能量多次转化和远距离输电,不适于作厂内蓄能、调节用途;压缩空气蓄能主要针对燃气轮机发电采用,如果能用于蒸汽轮机很有前景,但其储能量和储能密度任是个问题;飞轮蓄能效率很高,但储能量增大后,要么需要并联大量设备,要么技术难度陡升;蓄电池技术尽管取得巨大进步,但由于价格、储能量和寿命等原因不适宜作发电成本较高的光热发电储能设备。
三、关于蓄热储能我的一点想法
由于光热发电规模远超光伏发电,直接蓄热储能的效率还是很高的,其储能量也足够大。
尽管关于文献2中提到的光照强度下降后,其储能足以供透平运行七个半小时,但我认为这是在牺牲容量因子或加大储热罐容积的基础上做到的,无疑这两种做法都会带来经济负担和设备损伤。
而我认为,蓄热储能有着时间优势,储热系统容量不需要太大。
由于用电高峰是前半夜18:00-22:00时间段,只需要保证蓄热系统可以提高四个小时的优质热源即可,剩余热源用来保证透平低功率运转(防止在启动时耗能)和防止工质凝固。
这样电厂有很高效的功率自调节功能,可以很好地减轻电网功率波动负
担。
四、参考文献
[1] 罗智慧,龙新峰.槽式太阳能热发电技术研究现状与发展[J].电力设备,2006,7(11):29.
[2] 田曾华,张钧.槽式太阳能热发电双罐时熔融盐间接储热系统设计研究[J].太阳能技术与产品,2012,19(22):55.
[3] Joanta H.Green.抽水蓄能与其他蓄能方法的技术及经济效益比较[J].水利水电快报,1995,6(21):9-11.
[4] 汪琦,俞红啸等.太阳能光热发电中熔盐蓄热储能循环系统的设计开发[J].化工装备技术,2014,35(1):12-13.。