熔盐在供热系统中的应用与优势

熔盐是用于各种加热应用的熔融矿物。硝酸盐是最常见的,尽管溴化物、氯化物、氟化物甚至有机盐也用于此目的。它们能够在多种温度和条件下工作,使它们成为许多加热应用的理想选择。

本文研究了熔盐在加热系统中的主要优势和应用。

盐熔体的优点

操作温度

与其他传热流体相比,熔盐提供了更大的工作温度范围。盐增加了它们的最高温度限制,具有较低的工作温度。

盐,特别是硝酸盐,熔点很低。较低的熔点可以降低结冰的风险,也可以在较低的温度下使用。为了进一步降低熔点,两种盐可以结合在一起。

例如,硝酸钠的熔点为307℃,硝酸钾的熔点为333℃。但是,当这两种盐混合时,它们的盐的熔点为222℃。这使得盐熔体可以在天然油基转移液开始降解的温度下使用。

此外,熔融盐在高温下表现优异。即使是昂贵的合成油也只能在390℃的温度下工作,而熔盐却能在600℃以上的温度下工作。

熔盐转移流体的典型工作温度范围为285℃~ 565℃。然而,使用氟化物和氯化物盐可以允许更高的温度应用。

低蒸气压

与合成油相比,熔融盐转移液的蒸汽压最小,即使在高温下也不例外。因此,昂贵的高压管道和设备往往是不必要的。

此外,像硝酸钠这样的盐会产生最小的腐蚀风险,盐熔体对设备的维护和使用寿命都有好处。

效率

熔盐具有良好的热稳定性和优异的传热性能。因此,它们高效、环保、运营成本低。

熔盐加热应用

热流体加热

熔盐最常见的应用之一是热流体加热。正如优点部分所讨论的,熔盐热流体是高温应用的理想选择。在油传输流体开始分解导致效率低下、设备损坏和污垢的温度下,熔盐不会造成这样的问题。

考虑到熔盐转移介质的效率和低蒸气压,是理想的热流体系统只要它们在熔点以上至少20到30℃的温度下工作。

蓄热器

盐熔体的另一个常见用途是热储存。它们具有优异的热稳定性和传热能力。这些热特性使熔盐成为理想的储能材料。例如,它们越来越多地用于集中太阳能发电厂。

太阳能发电厂长期以来都存在储存能源的问题。因为它们只能在太阳出来的时候工作,所以它们不能24/7地生产能源。存储问题意味着任何无法使用或出售给电网的多余能源都会丢失。

使用太阳能发电系统中的浸入式热水器有助于缓解这一挑战,使存储成为可能。通过利用熔盐的热特性,更大的能量储存是可能的。因此,他们正在提高太阳能发电的效率和能力。