熔融盐做为一种新型的高温高热流密度的传热蓄热工质在国内外已经得到了比较广泛的应用,在美国、意大利和西班牙等国家都已经建成了利用熔融盐作为传热蓄热工质的商业化太阳能热发电站,但是国外对熔融盐传热规律的一些研究还是比较缺乏[6]。就熔融盐管内层流和过渡流以及湍流强迫对流换热特性等的实验研究和实验数据比较少的出现在公开发表的文献中。而且,在国外也少有高校建立并且成功运行高温熔融盐强迫对流传热循环实验系统[7]。目前,进行此项研究的一多数是美国的国家太阳能实验室,意大利的新技术能源和环境国家研究局等国家级的科研机构,而且他们研究是主要集中在熔融盐系统的可靠稳定运行以及提高电站效率和降低发电成本的基础上,并且对怎样防止熔融盐冻堵、怎样排盐和怎样电预热以及关于熔盐泵、熔融盐系统的热效率、熔融盐的热物性等做了大量研究,但是对熔融盐管内的强迫对流流系数、熔融盐的热物性对传热性能影响等并没有多少相关报道[8]。65971
在国内,丁静领导的课题组对新型混合熔盐的配置和混合熔盐的热物性测试方面做了不少的研究工作,他们成功研究出了可以使二元混合熔盐熔点大幅度降低但不改变混合熔融盐的热稳定性的多种添加剂,甚至还能进一步提高混合熔盐的最高使用温度[9]。可是,却欠缺针对熔融盐的对流换热特性方面的研究。而且在熔融盐高、腐蚀以及毒性等方面带来的技术困难上却仍没有研究。
胡宝华针对太阳能高温热,利用温度范围(500--800℃)的技术要求,利用相图分析,按照原料经济性、低共晶盐熔点和弱腐蚀性的标准,选用了氯化物熔盐体系[10]。并且采用静态熔融法制备氯化物熔盐材料,以及利用热重差热联用分析仪、阿基米德法和回转振荡式高温熔体粘度仪等等将氯化物熔盐材料的熔点、相变潜热、比热容、密度和粘度等一些参数进行了表征,同时研究了高温恒温与温度交变的工况下氯化物熔盐热稳定性,研究了氯化物熔盐在高温下对321、310S、304和316L等不锈钢材料的腐蚀性。研究采用静态熔融法制备的氯化物熔盐材料的熔点是497.67℃,相变潜热是86.85J/g[7]。固态比热容变化十分缓慢,随着熔盐慢慢熔化,液态比热容随着温度的增加而增加,这对液相熔盐作为传热介质十分有利;熔盐的密度随温度增加而降低,当温度高于熔点时,熔盐的粘度随着温度的增加而逐渐降低,较小的粘度能大大降低流阻,减少输运设备能耗[11]。在高温恒温和温度交变工况中,XRD图谱分析表明氯化物熔盐都具有很好的化学稳定性。从腐蚀动力学曲线可以看出,不锈钢材料在氯化物熔盐里的耐蚀性基本随Cr含量的增加而得以明显提高。但是他的研究缺点是研究的熔盐仅仅局限于氯化物,范围较狭窄,没有一般性的规律总结。
朱健坤分析比较了目前工业里常用的高温传热以及蓄热介质,对其不能满足系统要求这现个状,开发了以氯化钠、氯化钾与无水氯化镁为原料的新型复合熔盐,并配制了不同纯度和不同比例的熔盐样品,利用差示扫描量仪(DSC)测量分析了其熔点和相变潜热值,并通过反复加热、冷却的方式对复合熔盐的热稳定性进行了实验研究。得出的结果是这种复合熔盐具有合适的熔点与良好的热稳定性,属于一种优良的高温热载体[12]。同时,对复合熔盐密度、比热、导热系数与粘度等物性等参数进行了理论计算。并且设计了高温熔盐性能测试方案,对实验系统的主要设备进行了设计和加工。但是没有得出具体实验测试数据。论文网 熔盐-水管壳式蒸发器的国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_73732.html