王金梁，吴华栋

(武汉锅炉股份有限公司，武汉 430205)

光热发电系统具备长时储热功能，理论上可实现24 h持续发电，与光伏、风电等形式的新能源相比，有对电网冲击小、可作为电网调峰手段等特点，是一种电网友好型电源。目前，塔式光热电站和部分槽式光热电站采用熔盐作为吸热储热介质。相比于传统槽式光热发电系统中使用的导热油，熔盐具有无污染、低成本、长寿命、高运行温度、高热流密度和低运行压力的特点，可以显著提高光热发电系统的热效率、可靠性和经济性，实现光热发电站持续稳定运行。熔盐退役后仍可再提纯使用或作为化肥用于农业领域。目前，熔盐正越来越多地被应用在光热发电系统中。

盐类熔化后形成的低共熔混合物被称为熔盐。熔盐的数目超过2 400种，然而适合光热发电系统的熔盐却非常有限。光热发电领域目前经商业化应用验证的成熟熔盐产品是硝酸钠(NaNO3)和硝酸钾(KNO3)的质量分数分别为60%、40%的二元混合熔盐(简称60%NaNO3-40%KNO3)，即太阳盐。

笔者分析60%NaNO3-40%KNO3的特性和其成为大规模商业化应用的太阳盐的原因。根据实验数据比较熔盐管内对流传热相关实验关联式，分析关联式在设计过程中对吸热器的安全和寿命的影响；同时，对太阳盐在工程应用中出现的降解、腐蚀及氮氧化物(NOx)排放等问题进行研究。

1 熔盐的特性

在1 atm(101 325 Pa)下，NaNO3-KNO3的共熔点为223 ℃。NaNO3-KNO3在共熔点时，NaNO3、KNO3的物质的量分数分别为49%、51%。由于KNO3价格约为NaNO3价格的2倍。因此，工程上为平衡熔盐成本与伴……