过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (8): 894-903.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224048
陈简一1,2, 许闽1,2,3, 仝仓3, 黄彩凤1,2,3, 淮秀兰1,2,3*
Jianyi CHEN1,2, Min XU1,2,3, Cang TONG3, Caifeng HUANG1,2,3, Xiulan HUAI1,2,3*
摘要: Ca(OH)2/CaO热化学储能技术因其高储能密度和低成本等优势而备受关注,被认为是一种具有潜力的新型储能技术。普通的固定床反应器存在Ca(OH)2颗粒储热速率过低的问题,为改善储能速率,引入了一种挡板式移动床结构,并采用计算流体力学与离散元耦合方法(CFD-DEM)对重力作用下移动反应床内Ca(OH)2颗粒的储热过程进行了研究。相比多孔渗流模型,CFD-DEM更接近真实的流动情况,能提供颗粒尺度的物理信息。结果表明,相同条件下移动床能获得比固定床更高的储能速率,证明了将移动床用作热化学反应器的可行性;移动床内挡板的引入能有效延长颗粒在反应器中的停留时间,从而提高反应器的储能速率与能源利用率,但也会增加气体侧的压降。提高反应器进口气体温度能提高储能速率;在一定范围内提升进口气体流速可提高储能速率,但过高的流速可能引起堵塞,导致储能速率降低;进口固体流量存在最优值,使反应床的总储能速率最高。