新型低熔点硝酸盐熔盐的热力学性质

doi:10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0051

储能科学与技术 ›› 2018, Vol. 7 ›› Issue (4): 682-686.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0051

新型低熔点硝酸盐熔盐的热力学性质

盛鹏¹, 赵广耀¹, 徐丽¹, 李光彬¹, 马光¹, 陈新¹, 韩钰¹, 邹露璐², 吴玉庭²

1. 全球能源互联网研究院有限公司, 先进输电技术国家重点实验室, 电工新材料技术联合实验室, 北京 102209;
2. 北京工业大学环境与能源工程学院, 传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室, 北京 100124

收稿日期:2018-04-04 修回日期:2018-05-26 出版日期:2018-07-01 发布日期:2018-07-01
通讯作者: 盛鹏(1986-),男,博士,从事储能材料与器件研究,E-mail:shpjob@163.com
作者简介:盛鹏(1986-),男,博士,从事储能材料与器件研究,E-mail:shpjob@163.com
基金资助:
国家电网公司科学技术项目（SGRI-DL-71-16-018）。

Thermal properties of a low-melting-point nitrate molten salt system

SHENG Peng¹, ZHAO Guangyao¹, XU Li¹, LI Guangbin¹, MA Guang¹, CHEN Xin¹, HAN Yu¹, ZOU Lulu², WU Yuting²

1. Material Laboratory of State Grid Corporation of China, State Key Laboratory of Advanced Transmission Technology, Global Energy Interconnection Research Institute Co., Ltd., Beijing 102209, China;
2. Key Laboratory of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation, Beijing Key Laboratory of Heat Transfer and Energy Conversion, College of Environmental and Energy Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China

Received:2018-04-04 Revised:2018-05-26 Online:2018-07-01 Published:2018-07-01

摘要/Abstract

摘要： 利用硝酸盐熔盐熔点低、比热容高、热分解温度高的特性，制备一种新型硝酸盐熔盐[在Ca（NO₃）₂：KNO₃为0.47：0.53的熔盐体系中添加0.1%~15%的新型添加剂]，并对该熔盐的热力学特性及使用成本进行了测试分析。结果表明，新型熔盐的熔点为120.1℃，熔化潜热为76.37 J/g，分解温度为588℃，平均比热容为1.598 J/（g·K），相比较于传统的Solar salt和Hitec熔盐热力学性能具有较大提升。采用测量范围内比热容的积分平均值来代替整个温度范围内熔盐的比热容，通过计算得出该体系熔盐的显热蓄热成本为108元/（kW·h）。此外，对新型熔盐的热扩散系数以及导热系数进行的测试分析，进一步证明了该熔盐在太阳能光热发电中作为蓄热传热介质具有巨大的潜在应用价值。

关键词: 硝酸盐, 熔盐介质, 蓄热, 热力学

Abstract: The thermal properties of a Ca(NO₃)₂-KNO₃ (0.47:0.53) based nitrate molten salt with an additive (0.1% to 15%) was prepared, characterized and cost-analyzed. Such a system has a low melting point, a high specific heat capacity and a high thermal decomposition temperature. It was shown that the new formulation had a melting point of 120.1℃ with a latent heat of fusion of 76.37 J·g^-1, a decomposition temperature of 588℃, and an average specific heat of 1.598 J·(g·K)^-1, illustrating an enhanced performance than traditional solar salt and Hitec formulations. The results also suggested a cost of RMB 108 yuan per kW·h.

Key words: nitrate, molten salt medium, latent heat, thermodynamic

中图分类号:

TQ146
TK02

盛鹏, 赵广耀, 徐丽, 李光彬, 马光, 陈新, 韩钰, 邹露璐, 吴玉庭. 新型低熔点硝酸盐熔盐的热力学性质[J]. 储能科学与技术, 2018, 7(4): 682-686.

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Thermal properties of a low-melting-point nitrate molten salt system

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