(最新)蓄热储能多孔陶瓷材料.pdf

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1、第27卷第2期陶瓷学报Vol.27,No.22006年6月JOURNALOFCERAMICSJun.2006文章编号：1000-227（82006）02-0217-10蓄热储能多孔陶瓷材料任雪潭曾令可刘艳春税安泽王慧刘平安宋婧（华南理工大学材料学院，广州：510640）摘要本文介绍了蓄热储能材料的类型和特点，并对常用多孔陶瓷蓄热体的制备技术进行了分析，阐述了蓄热材料在工业和日常生活中的应用。关键词：蓄热,储能,多孔陶瓷中图法分类号：TQ174.75文献标识码：A据统计，我国的工业部门能源消耗量占全国能源1前言消费总量的70%。其中，各类工业炉所耗用的能源约

2、占1/3。但是，我国的工业炉与发达国家的工业炉相二十世纪中后期开始，世界经济进入高速发展的比，窑炉平均热效率要比国外低20%左右，全国的工新时期，生产的高速发展和人民生活水平的快速提业窑炉如能平均节能10%，则节约的能源相当于1亿高，导致能源消耗急剧增加，出现了“可持续发展”、全吨标准煤，可见工业窑炉的节能潜力是非常巨大的。球性减少CO2等温室气体排放、减缓地球温度升高和对我国这样一个资源相对匮乏的国家来说，工业炉窑其他污染物排放、保护人类生存环境等问题，这些问节能技术的进步对缓解我国能源紧张状况，减少污染题的解决都直接或间接与节约能源有关。物的排放，保持

3、国民经济高速、稳定、协调发展，具有能源是人类日常生活、产业经济活动不可缺少的重要意义。在高温窑炉中，热损失的主要部分是排烟重要资源。因为它具有资源的有限性、使用的纯消耗的显热损失。当烟气温度为900℃～1300℃时，烟气性和消耗过程中必然伴随对环境的影响等特性，所以余热约占炉子总能耗的50-70%。因此，积极采用先降低能源消耗不仅可以给子孙后代留下宝贵的能源进的烟气余热回收技术，降低排烟热损失是实现工业资源，而且可以减少能源消耗过程中污染物的排放。炉节能的主要途径。当前国内外烟气余热利用主要有我国目前取得较快的经济发展速度，与大量消耗两种途径：一是炉内利用

4、，二是炉外利用。前者主要是能源不无关系。从1980年到1990年我国国民生产总采用各种类型的换热器，利用烟气显热来预热助燃空值平均递增8.97%，一次能源生产总量和消费总量平气和燃料；后者主要采用余热锅炉，生产蒸汽或热水均递增为5.01%和5.06%，以平均弹性系数(能源消费用于采暖和生产的其他环节。采用换热器回收烟气余年增长率除以国内生产年增长率)为0.56来计算，90热来预热助燃空气和燃料，具有降低排烟热损失、节年代能源的消费量将达到17亿吨标准煤。而到2000约燃料和提高燃料燃烧效率、改善炉内热工过程的双年我国的能源生产总量预计只能达到14-15亿吨

5、标重效果，一般认为：空气预热温度每提高100℃，即可准煤，因此，以后相当长的一段时期内，能源的紧张状节约燃料5%。并且由于利用烟气余热来预热助燃空况不能根本解决。气和燃料，可提高燃料的理论燃烧温度，低热值燃料收稿日期：2005-10-08通讯联系人：曾令可，男，教授218《陶瓷学报》2006年第2期也可用于高温工业窑炉，具有显著的经济效益。能实现1000℃以上高温预热空气，合理设计与选择蜂窝陶瓷蓄热体对研制高温空气发生器有重要意义。2蜂窝体蓄热交换器换热器中的蜂窝陶瓷蓄热体在高温空气发生器中起到热交换的作用，蓄热体在工作过程中周期性地蓄热式热交换技术为上世

6、纪80年代兴起的新型通过被预热介质(空气)或被冷却介质(烟气)，总是处节能技术，该技术的最大特点是高效节能，平均节能于周期性的放热和吸热状态，其工作周期由加热期和率在现有基础上可再提高30%。随着该项技术在国内冷却期组成，工作原理如图1所示。在加热期，流过蓄的广泛应用，尤其是在轧钢加热炉上的应用，节能效果十分显著。作为陶瓷换热器的关键部件之一的蓄热高温烟气废气体，其材料的性能指标，如耐高温性、蓄热密度、热导率、抗热震性、热膨胀系数、高温结构强度等对换热器的热效率、使用温度、使用寿命和维修周期等将产生加热期高温预热空气常温空气重要的影响。用于工业炉的换热器主

7、要有管状换热器、热管换热器和蓄热式换热器三种类型。管式换热器又分为金冷却期属管式换热器和陶土管式换热器。金属管式换热器导图1蓄热体工作原理图热性能良好，气密性能好，但是所能承受的温度有限，Fig.1Operatingprinciplegraphofheataccumulator并且易被腐蚀；陶土管式换热器耐高温、耐腐蚀，但是热阻大，气密性差，积灰不易清理。热管换热器传热性热室的高温烟气将热量传递给蜂窝陶瓷蓄热体，在冷能优异，结构紧凑，易于维修和维护，但在高温下工却期，常温空气以相反的方向流过蓄热体并获得热作，热管的工作介质选取严格，不仅造价很高，寿命也量。

8、在整个过程中，烟气温度、空气温度和蓄热体温度较短。传统的蓄热室是由