本文關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能熱發(fā)電用熔鹽優(yōu)化及熔鹽中材料的腐蝕行為研究

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【摘要】：太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量大、分布廣泛、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn);在可再生能源利用中,太陽(yáng)能熱發(fā)電被成為是最有前途的發(fā)電方式。其中傳熱蓄熱技術(shù)是太陽(yáng)能熱發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前使用較多且較成熟的傳熱蓄熱材料為硝酸熔鹽體系,但Solar Two熔鹽體系的缺點(diǎn)是熔點(diǎn)較高、導(dǎo)熱率低;同樣Hitec鹽體系存在NaNO2容易分解而導(dǎo)致熔鹽劣化,熱穩(wěn)定性變差的問(wèn)題。因此,研究出具有熔點(diǎn)低、熔化熱大、比熱容高、粘度小、熱穩(wěn)定性好的高溫熔鹽,對(duì)太陽(yáng)能熱發(fā)電具有重要意義。本文在Solar Two、Hitec熔鹽體系基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)整其組分比例與添加添加劑進(jìn)行改性研究。利用綜合熱分析儀(DTA)測(cè)試制備熔鹽的熔點(diǎn)、熔化熱(或者相變潛熱),篩選出改性效果較好的添加劑及添加量。以改性效果好的添加劑為正交實(shí)驗(yàn)因素,利用正交試驗(yàn)對(duì)Solar Two、Hitec熔鹽體系改性研究,綜合分析各個(gè)因素對(duì)熔鹽的熔點(diǎn)、熔化熱的影響,在Solar Two、Hitec熔鹽各篩選出了一個(gè)熱力學(xué)性能最優(yōu)的改性熔鹽配方。Solar Two熔鹽體系最優(yōu)熱力學(xué)性能的熔鹽配方為90%Solar Two+9%NaNO3+1%additive-C(簡(jiǎn)稱(chēng)最優(yōu)Solar Two熔鹽),其熔點(diǎn)為213.7℃、熔化熱為106.11J/g。Hitec熔鹽體系最優(yōu)熱力學(xué)性能的熔鹽配方為85%Hitec+10%NaNO3+2%NaNO2+1%additive-A+2%additive-C(簡(jiǎn)稱(chēng)最優(yōu)Hitec熔鹽),其熔點(diǎn)為121.7℃,熔化熱為68.11J/g。采用DTA熱分析方法、阿基米德法、激光閃射法、旋轉(zhuǎn)柱法測(cè)量了兩種改性熔鹽的比熱容、密度、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度等熱物性參數(shù),并研究了熔鹽蓄/放熱性能和熱穩(wěn)定性。兩種熔鹽的密度與溫度呈線性關(guān)系。最優(yōu)Hitec熔鹽和最優(yōu)Solar Two熔鹽的粘度均約在1.8Cp,具有良好的流動(dòng)性能;最優(yōu)Solar Two熔鹽和最優(yōu)Hitec熔鹽的導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.556/W·m-1·K-1、0.405/W·m-1·K-1。兩種熔鹽蓄/放熱循環(huán)10個(gè)周期后,其凝固和熔化溫度幾乎保持不變,熱循環(huán)性能良好;在高溫環(huán)境下熔鹽質(zhì)量損失較小,熱穩(wěn)定較好。最后,在靜態(tài)環(huán)境下,獲得了304、316L、321H、P91、12CrMoVG五種金屬材料在500℃下兩種優(yōu)化熔鹽中的腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線并評(píng)價(jià)其耐蝕性。316L、304、321H耐蝕性較好,P91次之、12CrMoVG的耐蝕性較差。由SEM/EDS分析可知,它們的腐蝕產(chǎn)物主要Fe氧化物或者Fe、Cr氧化物。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：1251744