我国工业余热资源丰富,但余热利用率较低。热能储存(thermal energy storage,TES)技术通过解耦热源与热利用/转换过程,成为提升余热回收效率的关键手段,而固体颗粒储热凭借高温适应性广、循环稳定性强、成本低等优势,在TES系统中应用广...我国工业余热资源丰富,但余热利用率较低。热能储存(thermal energy storage,TES)技术通过解耦热源与热利用/转换过程,成为提升余热回收效率的关键手段,而固体颗粒储热凭借高温适应性广、循环稳定性强、成本低等优势,在TES系统中应用广泛,尤其在高温烟气加热场景下更具竞争力。本文基于近期国内外相关文献调研,聚焦以高温烟气为热源、固体颗粒为储热介质的储热技术。首先,阐述了工业余热的来源和利用方式,分析了高温烟气加热固体颗粒储热技术原理,并给出系统评价指标。其次,结合高温烟气加热固体颗粒储热技术研究进展,包括储热材料的筛选与性能表征和填充床、移动床、流化床等储热装置设计以及各自的优缺点、适用场景,并总结了国内外相关的应用实践。然后,深入剖析了该技术在换热效率提升、颗粒磨损与积灰防控、系统优化控制等应用方面面临的挑战。最后,展望了在新型储热材料研发、换热结构优化、智能控制技术融合等方面的未来发展方向,旨在为工业余热利用技术的应用和能源系统的低碳转型提供理论依据和技术支撑。展开更多
文摘我国工业余热资源丰富,但余热利用率较低。热能储存(thermal energy storage,TES)技术通过解耦热源与热利用/转换过程,成为提升余热回收效率的关键手段,而固体颗粒储热凭借高温适应性广、循环稳定性强、成本低等优势,在TES系统中应用广泛,尤其在高温烟气加热场景下更具竞争力。本文基于近期国内外相关文献调研,聚焦以高温烟气为热源、固体颗粒为储热介质的储热技术。首先,阐述了工业余热的来源和利用方式,分析了高温烟气加热固体颗粒储热技术原理,并给出系统评价指标。其次,结合高温烟气加热固体颗粒储热技术研究进展,包括储热材料的筛选与性能表征和填充床、移动床、流化床等储热装置设计以及各自的优缺点、适用场景,并总结了国内外相关的应用实践。然后,深入剖析了该技术在换热效率提升、颗粒磨损与积灰防控、系统优化控制等应用方面面临的挑战。最后,展望了在新型储热材料研发、换热结构优化、智能控制技术融合等方面的未来发展方向,旨在为工业余热利用技术的应用和能源系统的低碳转型提供理论依据和技术支撑。
