太陽能熱發(fā)電高溫熔鹽腐蝕機理及其影響因素*

張恩耀，崔 珊，周 鵬，黨 杰

(西安航空職業(yè)技術學院，陜西 西安 710089)

近些年由于全球石油資源消耗呈逐漸增加的趨勢以及其所面臨枯竭的可能，很多國家都對清潔可再生能源投入了大量資金進行研究與開發(fā)。在可再生能源領域，聚焦式太陽能熱發(fā)電作為一種新型的發(fā)電技術受到了廣泛關注。與傳統(tǒng)的化石燃料或光伏發(fā)電等其他可再生能源獲得的能量相比，聚集式太陽能發(fā)電技術仍然是一種較為昂貴的技術。其中，很重要的一個原因是由于受到不可預測的天氣及晝夜周期的影響，熱能存儲成為了制約其發(fā)展的一個很重要的問題。為了解決該問題，以熔鹽為基礎的熱存儲流體被廣泛研究[1]。由于較低的成本和良好的儲熱密度[2]，熔鹽被廣泛應用于熱存儲介質。目前，在已開發(fā)的熔鹽中，主要有氟化物、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽和硫酸鹽等共晶混合物，這些共晶鹽能夠在400～800 ℃熔化，進而儲存能量，在充放電循環(huán)過程中伴隨熔鹽固體和液體之間的相變。當前，聚集式太陽能發(fā)電盡管進行了逐步商業(yè)化的實施，但仍然沒有發(fā)揮出聚集式太陽能熱發(fā)電技術和特別是熱存儲技術的全部潛力。其中一個障礙就是在熔鹽環(huán)境中，發(fā)電系統(tǒng)的最高溫度經(jīng)常在高于600 ℃運行，在高溫環(huán)境下熱發(fā)電系統(tǒng)中的結構材料會面臨較為嚴重的腐蝕而影響整個傳熱系統(tǒng)，進而產(chǎn)生相應的可靠性問題[3]。因此，了解熔鹽的腐蝕行為對熱存儲系統(tǒng)的設計、成本、安全性和長期運行都至關重要。……