一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统及方法，包括充热端、相变储热球床和放热端，充热端、相变储热球床和放热端通过形成封闭的自然循环回路，自然循环回路内填充有热量传输流体，相变储热球床内设置有相变储热材料；所述充热端用于加热热量传输流体，并将热量传递给相变储热球床，所述放热端用于冷却热量传输流体，并吸收相变储热球床释放的热量。本发明专利技术的储热系统采用相变储热材料来实现可逆充放热过程，同时结合充热端和放热端组成封闭的自然循环回路，整个回路依靠传热流体冷热段竖直密度差产生的重力压差驱动自然循环，完成充放热过程中的热量搬运，形成依靠非能动自然力自动充放热的高密度蓄热系统，结构紧凑、安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统


[0001]本专利技术涉及热力系统和相变储热
，具体而言，涉及一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统。

技术介绍

[0002]反应堆释放的热能不管是在电厂还是舰船上，也面临暂存的需求，针对“有峰有谷”的需求端变化，较为恒定发热的反应堆一直以需求极值功率发热显然有点浪费。
[0003]近年随着电网削峰填谷的要求，核电也参与调峰，极大降低了反应堆的安全性和经济性。从技术和安全角度来看，频繁参与负荷调节将增加机组控制难度，加大人因失误风险。控制棒在堆芯内移动会引起反应堆功率分布的改变，进而导致堆芯局部区域温度升高，如果控制不好，会影响燃料元件可靠性。另一方面，这将影响设备的可靠性，导致非计划性停机停堆概率增加。核电机组功率频繁调整时，控制棒与驱动机构、导向管之间存在着磨损，这种磨损使得控制棒的可靠性降低。从经济角度来看，基荷运行可以提高燃料利用效率。核电的换料周期相对固定，一般都是连续运行12个月或18个月换一次料。在这个周期中，无论机组满发、降功率运行或停机备用，到期后都要求更换核燃料。在运行过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统，其特征在于，包括充热端(1)、相变储热球床(6)和放热端(3)，充热端(1)、相变储热球床(6)和放热端(3)依次串联形成封闭的自然循环回路，自然循环回路内填充有热量传输流体(7)，相变储热球床(6)内填充有相变储热材料；相变储热球床(6)位于自然循环回路的热段顶部，充热端(1)位于热段底部，放热端(3)位于冷段顶部；所述充热端(1)用于加热热量传输流体(7)，被加热的热量传输流体(7)在冷热段密度差的驱动下开始循环流动，流经热段顶部的相变储热球床(6)，将热量传递给相变储热球床(6)，然后流经冷段后回到充热端(1)被再次加热；储热循环时，放热端换热器不工作；所述放热端(3)用于冷却热量传输流体(7)，被冷却的热量传输流体(7)在冷热段密度差的驱动下开始循环流动，流经热段顶部的相变储热球床(6)，吸收相变储热球床(6)释放的热量，然后流至放热端(3)被再次冷却；放热循环时，充热端换热器不工作。2.根据权利要求1所述的一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统，其特征在于，所述相变储热球床(6)由多个等径储热球紧凑堆积形成，相变储热球床(6)内部的孔隙率为10％～26％。3.根据权利要求2所述的一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统，其特征在于，所述等径储热球的球壳采用纯镍金属制得，球壳内填充相变储能材料Al
‑
Si合金。4.根据权利要求1所述的一种用于缓冲蓄能的高密度相变储热系统，其特征在于，充热端(1)设置有管壳式...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨生兴，宫厚军，黄彦平，黎阳，胡钰文，昝元锋，卓文彬，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：