杨博文，闫 君，赵长颖

（上海交通大学工程热物理研究所，上海 200240）

热化学储热技术是一种新型的热能储存技术，拥有储能密度高、储存时间长、温度范围宽等优点[1-2]，但是目前成熟度较低、系统复杂[1]，还处于实验室研究的阶段。热化学储热通过可逆反应实现能量的存储与释放，在此过程中，热能与化学能相互转换[3]。热化学储热材料的选取需要满足以下条件：良好的循环稳定性、合适的反应温度、较高的反应焓值、稳定的热力学性能和力学性能、经济性高、无毒低污染等[4]。目前常用的热化学储热材料包括氢氧化物[5-6]、碳酸盐[7]和金属氧化物[8]。本文使用氧化镁/氢氧化镁为储热材料，其反应动力学性能以及循环稳定性已得到了充分研究[3,5,9-12]。反应器是热化学储热系统中最重要的器件，根据工作原理的不同，可以分为固定床反应器[13-15]、移动床反应器[16-17]、直接式反应器[18-20]以及流化床反应器[21-25]。

尽管固定床反应器在流化床储热系统中的应用最广泛，储热材料的有效热导率低限制了反应器的储放热效率[26-27]。流化床反应器内部主要通过对流的方式进行热传导，因此不受储热材料有效热导率的限制。德国宇航中心[25]搭建了一个kW级的流化床反应器，用于测试Ca(OH)2/CaO材料的储热性能，并基于鼓泡流化床传质模型建立了床温与反应速率的函数；Angerer等[22]从理论上设计了工业流化床与换热器的结构；Flegkas等[23]基于鼓泡流化床理论提供了储热系统中流化床反应器数值建模的思路与方法，主要研究了流化数对化学反应的影响；……