一种太阳能热发电用储热材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能高温热发电用储热材料的制备技术领域，尤其涉及一种W踪刚 玉为粗骨料、白刚玉熟料为细骨料；W铅溶胶为胶结剂；添加娃微粉、活性氧化铅粉、碳化 娃粉、蓝晶石石等微粉W及碳纤维制备的储热材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前用作太阳能蒸汽发电中的储热材料主要有烙盐（KN03、NaN〇3或两者的混合 物），铁矿石。但烙盐存在着一个非常明显的缺陷是其较强的腐蚀性，对热交换管道及其它 附属设施具有非常强的腐蚀行为，由此增加了电厂的运行成本，亦降低了系统安全稳定性 能。铁矿石则由于呈松散堆积状态，不利于储热和放热过程，影响系统的效率。混凝±储热 材料由于具有性能稳定、成本低、储热能力强等诸多优点，是用于太阳能蒸汽发电的理想候 选储热材料之一。文献（1)报道了日本学者的美国专利，其中W硫酸轴，氯化馈，漠化轴W 及硫酸馈为主要原料组成的储热材料。文献（2)的专利则报道了用于太阳能储热材料，主 要的成分是氯化轴。文献（3-5)报道了低温度下，在建筑房屋使用的脂肪酸类相变储热材 料。文献化-7)则报道了 W石蜡和膨胀石墨组成的相变储热材料，文献（8)则报道W氧化 铅材料为显热材料，用于太阳能热发电。但W上文献中报道的储热材料，要么是成本太高， 要么只能在低温度下使用，而作为太阳能用的储热材料，必须要在低成本的前提下，考虑其 使用的综合性能。但W上文献中报道的储热材料，要么是成本太高，要么只能在低温度下使 用，W致大型太阳能热发电厂未能大规模的推广应用。
[0003] 所引用的参考文献如下：
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【发明内容】
[0012] 本发明的目的在于提供一种太阳能热发电用储热材料及其制备方法，从而解决现 有技术中存在的前述问题。
[0013] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0014] 一种太阳能热发电用储热材料，包括W下组分：
[0015]
【主权项】
1. 一种太阳能热发电用储热材料，其特征在于，包括以下组分： 棕刚玉骨料： 20~60重量份， 白刚玉骨料： 20~38重量份， 铝溶胶： 3~20重量份， 活性氧化铝粉： 2~10重量份， 蓝晶石： 5~20重量份， 硅微粉： 1~5重量份， 碳化硅： 1.~5重量份。
2. 根据权利要求1所述的太阳能热发电用储热材料，其特征在于，还包括高效减水剂： 0. 2~1重量份。
3. 根据权利要求2所述的太阳能热发电用储热材料，其特征在于，各组分的重量份为： 棕刚玉骨料： 35~45重量份， 白刚玉骨料： 25~35重量份， 铝溶胶： 5~9重量份， 活性氣化铝粉： 2~6重量份， 蓝晶石： 7~14重量份， 娃微粉： 3~5重量份， 碳化硅： 3~5重量份 高效减水剂： 0.3~i重量份。
4. 根据权利要求3所述的太阳能热发电用储热材料，其特征在于，各组分的重量份为： 棕刚玉骨料: 36~42重量份， 白刚玉骨料: 28~34重量份， 4吕溶胶： 6~8重量份， 活性氧化铝粉: 3~5重量份， 蓝晶石： 93重量份， 硅微粉： 4~5重量份， 碳化硅： 4~5重量份 高效减水剂： 0.3~0.8重量份β
5. 根据权利要求4所述的太阳能热发电用储热材料，其特征在于，各组分的重量份为： 棕刚玉骨料： 38~40重量份， 白刚玉骨料： 30~32重量份， 铝溶肢： 7~8重量份， 活性氧化铝粉: 4~5重量份， 蓝晶石： 11~13重量份， 硅微粉： 4~5重量份》 碳化硅： 4~5重量份 高效减水剂： 0.3重量份。
6. 根据权利要求2所述的太阳能热发电用储热材料，其特征在于，各组分的重量份为： 棕刚玉骨料： 40重量份》 白刚玉骨料： 30重量份， 铝溶胶： 7重量份， 活性氧化铝粉： 6重量份， 蓝晶石： 9重量份5 硅微粉： 5重量份， 碳化硅： 3重量份 高效减水剂: 0.3重量份。
7. 根据权利要求1-6任一所述的太阳能热发电用储热材料，其特征在于， 棕刚玉骨料的粒度为10~30mm， 白刚玉骨料的粒度为1~l〇mm， 活性氧化铝粉的粒度为500目， 蓝晶石的粒度为500目， 硅微粉的粒度为500目， 碳化硅的粒度为800目。
8. -所述的太阳能热发电用储热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 取配方量的棕刚玉骨料、白刚玉骨料、铝溶胶、活性氧化铝粉、蓝晶石、硅微粉、碳化硅 和高效减水剂，经干混均匀后，加入4~6重量份的水，混合均匀后置于模具中，经24小时 以上后脱模，在20-25°C温度下自然养护72小时以上后，在100-120°C温度下烘烤24小时 以上，即制成所述太阳能热发电用储热材料。
9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述模具为钢模模具。
10. 根据权利要求8-9任一所述的太阳能热发电用储热材料的制备方法，其特征在于， 制得的所述储热材料具备以下特性： 密度为：2. 71g / cm3 ~2. 84g / cm3 ; 抗压强度：> 50MPa ; 抗折强度9MPa ; 体积热容：117kWh / m3 ~128kWh / m3 ; 热导率：1. 67W / mK ~I. 93W / mK ; 耐火度：1590°C。
【专利摘要】本发明提供一种太阳能热发电用储热材料及其制备方法，对该储热材料的组成进行优化设计，实现其综合性能的大幅提高。本发明采用微粉技术，同时利用纳米颗粒的增强效应，采用高效减水剂及低掺量铝溶胶作为胶结剂，既大幅降低储热材料中铝溶胶的用量（就降低了原料的生产能耗）和拌和用水量，又大幅提高储热材料在工作温度下（700～1000℃）的稳定性及使用寿命；选用棕刚玉及白刚玉为骨料能大幅提高材料的高温性能，同时提高了储热材料的抗热冲击能力；通过掺加微粉（硅微粉和活性氧化铝粉）填充在混凝土中孔隙中提高混凝土的密实度和强度；并由于碳纤维高热导、高韧性等性能，进一步提高储热材料的储热和放热速率。
【IPC分类】C04B14-30, C04B28-00, C04B14-38, C04B14-06
【公开号】CN104671711
【申请号】CN201310629557
【发明人】谢昭, 荆汝林, 朱教群, 周卫斌, 邱河梅
【申请人】中广核太阳能开发有限公司, 中国广核集团有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月29日