太阳能热发电金属相变储能锅炉热吸收和传递过程研究

进行太阳能热发电金属相变储能锅炉热吸收和传递过程的研究。其主要创新点在于它将集热储热和蒸汽发生器集为一体，储能锅炉的能量流从太阳能聚光到相变储热体，转变成Al-Si合金的潜热，再通过换热管和水换热，在锅筒中产生3.5MPa压力的饱和蒸汽，蒸汽从锅筒返回储热体加热成3.5MPa，415℃过热蒸汽。这是一个从储热体吸热、大容量储热和相变传热以及蒸汽与储热介质对流换热的复杂传热过程。通过理论和实验研究：1）非稳定不均匀的太阳能高温热流密度下，储热体吸收腔的吸热和热损失、储热体内Al-Si合金的稳态和瞬态相变传热、储热及冷却过程，2）不同成分Al-Si合金的热物理性能， 3）水蒸汽与Al-Si合金的对流换热，4）太阳能Al-Si合金储能锅炉的性能预测及评价机理。对这些关键的热物理与材料问题进行研究，将解决相变储能在太阳能热发电中应用的基础性问题，改变仅可应用庞大体积的显热储能的局面

本项目进行了太阳能热发电金属相变储能锅炉热吸收和传递过程的研究。其主要创新点在于它将集热储热和蒸汽发生器集为一体，储能锅炉的能量流从太阳能聚光到相变储热体，转变成Al-Si合金的潜热，再通过换热管和水换热，在锅筒中产生3.5MPa压力的饱和蒸汽，蒸汽从锅筒返回储热体加热成3.5MPa，415℃过热蒸汽。这是一个从储热体吸热、大容量储热和相变传热以及蒸汽与储热介质对流换热的复杂传热过程。通过理论和实验研究：1）非稳定不均匀的太阳能高温热流密度下，储热体吸收腔的吸热和热损失、储热体内Al-Si合金的稳态和瞬态相变传热、储热及冷却过程，2）水蒸汽与Al-Si合金的对流换热。这些关键的热物理和材料问题所获得的研究成果，将解决相变储能在太阳能热发电中应用的基础性问题，改变仅可应用庞大体积的显热储能的局面。