导　　师： 龙新峰

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 热能储存是有效利用可再生能源的必然选择。太阳能是最有发展前景的能源之一,但它存在不稳定性和间歇性的缺陷。储热技术能有效降低太阳能热发电的成本,在弥合能源供应与需求之间的差距方面发挥至关重要的作用。此外,热能存储子系统能够提高整个能源系统的稳定性和可靠性。我国目前示范和运营的太阳能热发电系统大都采用显热储能的方式,相比较之下,热化学储能是一个比较新的概念,还处于基础测试和验证阶段。主要的热化学储能体系包括氧化还原体系、金属氢化物体系、碳酸盐分解体系、氨分解体系、甲烷重整体系和无机氢氧化物体系。其中,典型的气固反应体系Ca(OH)/CaO,原材料廉价易得、环境友好且储热容量较高,被认为是最具潜力的中高温热化学储能体系之一。本文从反应器的选择、材料的改良和应用方向三个方面详细综述了Ca(OH)/CaO体系的国内外研究进展。本文选取间接加热式固定床反应器,设计了可以调节系统操作环境的实验装置。研究了N气氛和空气气氛下,Ca(OH)/CaO体系在20次循环中的反应活性和储热性能。在循环过程中,对反应床层内代表性的5点的温度(T,T,T,T,T)进行了监测,以探索水化过程的输出温度。N气氛下,Ca(OH)/CaO体系在20次循环中,摩尔反应分数x和x的平均值分别为0.939和0.061。正逆反应都能进行的较为彻底,反应物保持有较高的活性。平均总热输出量qh为1241.48kJ/kgCa(7)OH(8)2),占理论值(1403.70kJ/kgCa(7)OH(8)2))的88.43%。平均总储热容量为1233.20kJ/kgCa(7)OH(8)2),占理论值的87.85%。循环过程,q和q下降趋势相似,整体热量储释容量很高,体系未出现明显的循环性能衰减。空气气氛下,经过20次循环,x下降至0.648,x上升至0.326。床层内的CaO和Ca(OH)活性下降很严重。在第20次循环,q仅剩492.70kJ/kgCa(7)OH(8)2),只占理论值的35.1%。q仅剩下451.99kJ/kgCa(7)

关 键 词： 体系 热化学储能 总热输出量 总储热容量 循环稳定性

领　　域： []