Étude des caractéristiques d'échange thermique de l'évaporateur à sel fondu

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摘要

La technologie de stockage de chaleur par sel fondu permet d'améliorer la flexibilité des unités thermiques. L'évaporateur à sel fondu utilise l'énergie thermique du sel pour chauffer l'eau d'alimentation de la chaudière en vapeur surchauffée, constituant ainsi le composant principal du système. Cependant, les propriétés thermophysiques particulières du sel fondu et la structure complexe de l'échangeur de chaleur rendent difficile le calcul précis des caractéristiques d'échange thermique avec les corrélations existantes. Les études expérimentales sur les échangeurs de chaleur au sel fondu sont coûteuses, et les méthodes de simulation numérique actuelles ont du mal à réaliser le calcul couplé de l'échange thermique entre le côté phase unique du sel fondu et le côté du fluide à changement de phase. En fixant les paramètres d'entrée de l'eau d'alimentation et en définissant la distribution d'enthalpie le long du chemin, un modèle numérique d'échange thermique du côté sel fondu a été établi, puis les variations d'enthalpie du fluide ont été calculées en fonction de la distribution simulée de la charge thermique, corrigées par comparaison avec les valeurs initiales. Après plusieurs itérations, un calcul précis du processus d'échange thermique de l'évaporateur à vapeur de sel fondu a été réalisé, et les caractéristiques de fonctionnement de l'échangeur ont été étudiées. Les résultats montrent qu'à une pression de fonctionnement de 2 MPa, le taux d'évaporation du fluide augmente progressivement depuis l'état surfroid à l'entrée jusqu'à la vaporisation complète, la charge thermique augmente à 86 295,12 W/m2 à la fin de la vaporisation puis chute rapidement, pour se stabiliser autour de 5 000 W/m2. Une importante non-uniformité de température est présente dans la section transversale de l'écoulement du sel fondu, avec un écart thermique maximal de 216 %, qui diminue avec la baisse de la température d'entrée du sel fondu.

关键词

stockage d'énergie par sel fondu;échangeur de chaleur;simulation numérique;caractéristiques de transfert thermique

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