离子液体作为储热物质的研究绝大部分在于提高其储热密度,少有文献结合工程实例进行实验探究。以燃煤电厂的烟气热损失为背景,设计并搭建了一套储热系统,选用[Omim][NTf2]、[Omim][BF4]、[Omim][PF6]作为导热和储热流体。此系统实现了离子液体对于烟气的热量吸收和存储。当模拟烟气混合气体温度为130.0℃时,3种离子液体的换热率达到最高,分别为41.9%、33.4%和24.1%。用热重分析(TG)和红外光谱(FTIR)对样品进行了表征,结果印证了离子液体具有较好的热稳定性(热分解温度均大于350.0℃)和化学稳定性,为离子液体煤电厂在烟气余热利用方面提供了实验依据。

利用ANSYS软件分析了外界温度波动对环形结构密闭壳体储热装置内部温度的影响。模拟结果表明,隔热层能阻碍热量的传递,降低装置内的温度变化速率。在外界温度波动过程中,装置内外温度始终存在一定的温度差。装置内外表面采用玻璃纤维隔热层,装置内温度变化速率明显降低且其温差远远小于外界温差。

储热系统是光热电站的关键子系统之一,是区别于传统化石燃料发电的重要特征。储热系统对非连续的太阳能辐射起到平抑作用,确保发电系统的安全性,并且提供更多的运行时间,保证系统稳定运行。储热系统的容量越大,相应地能够提供更长的运行时间,提高光热电站的竞争力。文中对两种不同形式的大容量储热系统进行分析,对未来大容量储热系统设计提供参考。