一种低熔点三元混合熔盐传热蓄热介质

本发明涉及一种用于中高温传热蓄热的混合熔盐的配方，属于高新技术中物理传热储能。

背景技术：

1、能源是国民经济发展最为重要的基础，而常规化石能源的大规模开发利用导致了能源的日趋枯竭，作为世界上第二大能源生产与消费大国，我国的能源危机尤为严重。目前，我国煤炭和水力资源人均拥有量仅相当于世界水平的50％，石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的1/15左右。能源资源赋存不均衡，开发难度大，能源利用技术落后，利用低下等原因使得我国能源的消耗速度比其他国家更快。日益增长的能源需要迫使我们不得不寻找解决能源危机的突围之路。在大力开展节能、能源高效利用技术的同时注重太阳能、风能等可再生能源的开发，走持续发展之路是人们的必然选择。

2、聚光式太阳能高温热发电由于可以与大规模储热技术相结合，可提供连续稳定可调的高品质电能，被世界公认是一种最有前景的发电形式。目前，该技术由于发展时间短，技术门槛高，辅助设备市场培育不成熟等原因，导致太阳能高温热发电技术发展较慢。在未来可再生能源发电发展到完全取代常规能源发电之际，聚光式太阳能光热发电完全可以承担目前火电的功能，解决风电和光伏发电长距离输送的经济性问题。正是这一特点，聚光式太阳能高温热发电成为国际可再生能源研究的焦点。

3、熔盐储能技术是利用硝酸盐等原料作为传热介质，通过新能源发出的热能与熔盐的内能转换来存储或发出能量，一般与太阳能光热发电系统结合，使光热发电系统具备储能和夜间发电能力，满足电网调峰需要，具有很强的经济优势，已经在西班牙、意大利等欧洲地区和部分北美地区等发达国家得到了实际的商业化应用。

4、目前已经商业化运行的聚光式太阳能发电技术以太阳盐((nano3-kno3)作为传热储热介质(最高使用温度为565℃)，以朗肯循环实现热功转换，由于水工质的特殊性质(临界点：22mpa，374℃)及材料强度及加工的限制，使得目前太阳能热发电面临的最大挑战是发电成本高。提高熔盐储/释热温度及降低熔化温度是提高电热熔盐储热调峰热电联供、热泵储电、火电厂深度调峰、光热发电能量转换效率和经济性的有效技术途径。几种典型的常见混合熔融盐体系如表1-1所，hitec xl的熔点最低为130℃，但本技术发明中的低熔点三元混合熔盐熔点降低到了120℃，更能够有效的提高经济性。

5、表1-1

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技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是不含贵金属盐，降低熔点同时降低太阳能热发电及工业蓄热成本，尽可能提高其热稳定性。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种混合熔盐的配方。

3、低熔点三元混合熔盐传热蓄热介质，其特征在于：组成包括52.25wt％硝酸钾，42.75wt％亚硝酸钠，5wt％硝酸钙。

4、本发明的有益效果在于：

5、1本发明技术方案制备的混合熔盐熔点降低，其应用在太阳能热发电系统中，将大大降低传热蓄热系统的成本，简化系统初始运行程序，增加了整个系统的安全稳定性。

6、2本发明技术方案制备的混合熔盐熔点相比于常见蓄热材hitec盐较低，kno3-nano2-ca(no3)2熔点降低，低于solar salt约100℃、hitec约22℃。

技术特征：

1.低熔点混合熔盐传热蓄热介质，其特征在于：其组成包括52.25wt％硝酸钾，42.75wt％亚硝酸钠，5wt％硝酸钙。

2.权利要求1所述的低熔点混合熔盐传热蓄热介质的制备方法，其特征在于：称量好以上三种组分，将其充分混合研磨；然后放置在干燥箱中进行恒温干燥，设定加热温度为90℃，加热时间为96小时，使混合物中含有的水分溢出，将干燥好的熔盐放置在马弗炉中加热至400℃，加热时间为12小时，以使混合物完全融化并混合均匀，此即为静态熔融法；待混合熔盐冷却后，将其取出；采用超微粉碎机将混合物进行粉碎，样品细度达到20～200目。

3.权利要求1所述的低熔点混合熔盐传热蓄热介质的应用，太阳能热发电及工业蓄热。

技术总结一种低熔点三元混合熔盐传热蓄热介质，属于高新技术中物理传热储能技术领域。高分解温度混合熔盐传热蓄热介质组分比例如下：52.25wt％硝酸钾，42.75wt％亚硝酸钠，5wt％硝酸钙，该种混合熔盐分解温度约为601.5左右，熔点为120.3℃，具有较宽的使用温度范围。并且相比于常见蓄热材料,其平均比热为1.59J/(g·K)，热扩散系数约为0.19mm2/s，导热系数约0.56W/(m·K)，粘度和密度相对于已有蓄热介质无很大差距。技术研发人员：娜荷芽,吴玉庭,张灿灿受保护的技术使用者：北京工业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2